Tijekom tisućljeća čovječanstvo je razvilo pravilo prema kojem, da bi preživjelo i pobijedilo neprijatelja, oružje mora biti točnije, brže i snažnije od neprijateljskog. Zračno naoružanje ispunjava ove zahtjeve u suvremenim uvjetima. Trenutno se u inozemstvu intenzivno razvija vođeno zračno naoružanje (UASP), osobito zračne bombe s navojem (UAB), čiji kalibar leži u širokom rasponu - od 9 do 13600 kg: opremljeni su novim vrstama navođenja i poboljšavaju se sustavi upravljanja, učinkoviti borbeni dijelovi, metode borbene uporabe. UAB su nezamjenjiv dodatak modernih kompleksa udarnih zrakoplova (UAK) u taktičke i strateške svrhe. Unatoč visokoj razini učinkovitosti suvremenih modela UAB, oni, kao dio UAK -a, ne ispunjavaju uvijek uvjete za ispunjavanje obećavajućih borbenih zadaća. UAK u pravilu djeluje blizu linije bojišnice, dok se gubi sva učinkovitost.
Lokalni ratovi posljednjih desetljeća, a prije svega vojne operacije u Iraku i Afganistanu, otkrili su nedovoljnu učinkovitost konvencionalnog visoko preciznog oružja, uključujući i UAB. Prilikom izvođenja borbene misije prolazi previše vremena od trenutka otkrivanja cilja i donošenja odluke o napadu sve dok se ne porazi. Na primjer, bombarder B-2 Spirit, koji polijeće s aerodroma u Sjedinjenim Državama, mora letjeti 12-15 sati do područja napada cilja. Stoga je u suvremenim uvjetima potrebno oružje brzog reagiranja i visoke preciznosti na velikoj udaljenosti, dosežući desetke tisuća kilometara.
Jedan od pravaca istraživanja ispunjenja ovih zahtjeva u inozemstvu je stvaranje nove generacije hipersoničnih šokovnih sustava. 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 obrambeno-industrijskog kompleksa (MIC), kako je to primijetio D. Rogozin u svom članku "Rusiji je potrebna pametna obrambena industrija" (Novine "Krasnaya Zvezda". 2012. - 7. veljače. - S 3) postavljen je zadatak „povratiti svjetsko tehnološko vodstvo na području proizvodnje oružja u najkraćem mogućem roku“. Kao što je navedeno u članku V. V. Putin "Biti jak: jamstva nacionalne sigurnosti Rusije" (Novine "Rossiyskaya Gazeta". - 2012. - br. 5708 (35). - 20. veljače. - str. 1-3) "Zadatak sljedećeg desetljeća je kako bi se osiguralo da se nova struktura Oružane snage može osloniti na bitno novu tehnologiju. Tehnika koja "vidi" dalje, točnije puca, reagira brže od sličnih sustava 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 tijekom izvođenja istraživanja i razvoja. No u današnjem okruženju, kada „obrambena 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 zrakoplova 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 tisuća km uz putanju rikošetiranja sa nosivosti do 10 tona i slijetanje na udaljenost veću od 20 tisuća km od početne točke.
S obzirom na razvoj raketne tehnike 1930 -ih, inženjer S. Korolev i pilot -promatrač E. Burche (S. Korolev, E. Burche Raketa u ratu // Tekhnika -mladež. - 1935. - br. 5. - str. 57 -59) predložio je shemu uporabe raketnog borbenog zrakoplova-stratoplana: „Idući na bombardiranje, potrebno je uzeti u obzir činjenicu da se točnost pogodaka s visina mjeri u desecima kilometara i pri ogromnim brzinama stratoplana trebao biti zanemariv. No, s druge strane, to je sasvim moguće i od velike važnosti je približavanje cilju u stratosferi izvan dosega kopnenog oružja, brzo spuštanje, bombardiranje s normalne visine koja osigurava potrebnu točnost, a zatim ponovno munjevit uspon do nedostižne visine."
Koncept globalnog napada na temelju hipersoničnog oružja
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 primitka narudžbe, bez korištenja stranih vojnih baza koje koriste konvencionalno oružje, 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 operativnu učinkovitost.
U okviru opsežnog programa američkih oružanih snaga Promt Global Strike ("Rapid Global Strike"), koji omogućuje udaranje konvencionalnim (nenuklearnim) oružjem kinetičkog djelovanja u bilo kojoj točki planeta u roku od jednog sata, i provedeno u interesu američke vojske, hipergenerički sustav udara nove generacije razvija se u dvije mogućnosti:
• prvi, nazvan AHW (Advanced Hypersonic Weapon), koristi lansirno vozilo za jednokratnu upotrebu kao nadzvučnu platformu, nakon čega slijedi lansiranje na cilj supersoničnog zrakoplova AHW (hiperzvučni klizni zrakoplov može se nazvati i manevarska bojna glava) opremljeno vodenom zračnom antenom bombe za pogađanje cilja;
• drugi, nazvan FALCON HCV-2 hipersonični udarni sustav, koristi hiperzvučni zrakoplov za stvaranje uvjeta za lansiranje autonomnog hiperzvučnog kliznog zrakoplova CAV, koji leti do cilja i uništava ga pomoću UAB-a.
Prva verzija tehničkog rješenja ima značajan nedostatak, a to je da se raketa -nosač koja isporučuje hiperzvučni projektil do lansirne točke AHW može zamijeniti za raketu s nuklearnom bojevom glavom.
Zračne snage i Uprava za napredni razvoj (DARPA) američkog Ministarstva obrane 2003. godine su, na temelju vlastitog razvoja i industrijskih prijedloga za napredne hipersonične sustave, razvile novi koncept za obećavajući hipersonični sustav udara pod nazivom FALCON (Force Application and Lansiranje iz kontinentalnih SAD -a lansiranje iz kontinentalnih Sjedinjenih Država ") ili" Falcon ". Prema ovom konceptu, udarni sustav 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 borbenom nosivost do 5400 kg i domet 15 -17000 km) i hiperzvučni visokozvučni visoko upravljivi zračni okvir CAV (Common Aero Vehicle -jedinstveni autonomni zrakoplov) za višekratnu uporabu s aerodinamičkom kvalitetom 3-5. Temelj HCV vozila trebao bi biti na uzletištima s uzletno -sletnom stazom do 3 km.
Lockheed-Martin izabran je za vodećeg programera aparata za hipersonični udar HCV i dostavnog vozila CAV za udarni sustav FALCON. 2005. započela je rad na utvrđivanju njihovog tehničkog izgleda i procjeni tehnološke izvedivosti projekata. U posao su uključene i najveće američke zrakoplovne tvrtke - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space. Zbog visoke razine 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. Uređaj bi trebao biti izrađen 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 bi oprema trebala uključivati opremu za razmjenu podataka u stvarnom vremenu s različitim izvidničkim sustavima i kontrolnim točkama. Poraz nepomičnih visoko zaštićenih (zakopanih) ciljeva osigurat će se upotrebom sredstava za uništavanje kalibra 500 kg probojnom glavom. Točnost (kružna vjerojatna odstupanja) trebala bi biti oko 3 m pri ciljnoj brzini do 1200 m / s.
CAV hipersonični klizni zrakoplov s aerodinamičkim upravljanjem ima masu od približno 900 kg, od čega nosač može nositi do šest, nosi dvije konvencionalne zračne bombe težine 226 kg svaka u svom borbenom odjeljku. Točnost korištenja bombi je vrlo velika - 3 metra. Domet stvarnog CAV -a može biti oko 5000 km. Na sl. 2 prikazuje dijagram razdvajanja prodornih lezija pomoću ljuski na napuhavanje.
Shema borbene uporabe sustava hiperzvučnih udara FALCON izgleda ovako. Nakon primitka zadatka, hipersonični bombarder HCV polijeće s konvencionalnog uzletišta i, pomoću kombiniranog pogonskog sustava (DP), ubrzava do brzine približno odgovarajuće M = 6. Kad se ta brzina postigne, pogonski sustav prelazi u način rada hipersoničnog ramjet motora, ubrzavajući zrakoplov do M = 10 i nadmorske visine od najmanje 40 km. U određenom trenutku zrakoplov -nosač odvaja se hiperzvučni klizni zrakoplov CAV, koji se nakon završetka borbene misije za poraz ciljeva vraća na uzletište jedne od američkih prekomorskih zračnih baza (ako je CAV opremljen vlastitim motorom i potrebne opskrbe gorivom, može se vratiti u kontinentalne Sjedinjene Države) (slika 3).
Moguće su dvije vrste putanja leta. Prvi tip karakterizira valovitu putanju hipersoničnog zrakoplova koju je predložio njemački inženjer Eigen Zenger u projektu bombardera tijekom Drugog svjetskog rata. Značenje valovite putanje je sljedeće. Zbog ubrzanja, uređaj napušta atmosferu i gasi motor, čime se štedi gorivo. Zatim se pod utjecajem gravitacije avion vraća u atmosferu i ponovno uključuje motor (na kratko, samo 20-40 s), čime se uređaj opet baca u svemir. Takva putanja, osim što povećava domet, pridonosi i hlađenju strukture bombardera kada se nalazi u svemiru. Visina leta ne prelazi 60 km, a valni korak je oko 400 km. Druga vrsta putanje ima klasičnu ravnu liniju leta.
Eksperimentalna istraživanja stvaranja 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 izrade kućišta za zaštitu od topline i pogrešnih projektnih 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 s potrebnom točnošću (slika 5). Prema američkoj Kongresnoj istraživačkoj službi (CRS), hiperzvučni 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 hiperzvučnog udarnog zrakoplova aerodinamičke kvalitete 4-5 (slika 6). Model je osmišljen kako bi se ocijenila usvojena tehnološka i dizajnerska rješenja, aerodinamičke i letne performanse, kao i upravljivost i upravljivost u interesu daljnjeg razvoja HCV zrakoplova. Letna ispitivanja trebala su se provesti 2009. Ukupni troškovi rada na izradi modela i provođenja letačkih ispitivanja procjenjuju se na 50 milijuna dolara.
Ispitivanja šok kompleksa trebala su se provesti u razdoblju 2008-2009. pomoću lansirnih vozila. Shema probnog leta hipersoničnog zrakoplova 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 zrakoplova trebao bi se temeljiti na uvjetima koji osiguravaju 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, osobito 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 mora imati ljusku otpornu na toplinu izrađenu od visokotemperaturnih materijala i višeslojnu toplinsku zaštitu na temelju postojećih trenutno građevinskih materijala.
Hiperzvučno vozilo opremljeno je kombiniranim inercijalnim satelitskim sustavom upravljanja, a u budućnosti i optičko-elektroničkim ili radarskim sustavom za navođenje s kraja na kraj.
Za osiguravanje pravolinijskog leta, vojni sustavi 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 zrakoplova-nosača-u okviru programa X-51. Cilj programa X-51A je pokazati mogućnosti stvaranja scramjet motora, razvoj 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 s konvencionalnom bojevom glavom, hipersoničnog projektila X-51A Waverider i orbitalnog bespilotnog zrakoplova X-37B.
Prema CRS -u, financiranje programa u 2011. bilo je 239,9 milijuna dolara, od čega je 69 milijuna dolara potrošeno na AHW.
Američko ministarstvo obrane provelo je još jedno testiranje nove klizne hiperzvučne bombe AHW (Advanced Hypersonic Weapon). Ispitivanje streljiva održano je 17. studenog 2011. Glavna svrha testa bila je ispitati streljivo u pogledu upravljivosti, upravljivosti i otpornosti 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 streljivo od projektila, planirao je i pogodio metu na Maršalovim otocima u blizini atola Kwajalein, koji se nalazi četiri tisuće 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 streljiva 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, do 2015. moguće je usvojiti novu generaciju udarnog hipersoničnog sustava prve generacije. Smatra se da je potrebno osigurati do 16 lansiranja dnevno pomoću jednonamjenske rakete. Cijena lansiranja je oko 5 milijuna dolara.
Stvaranje cjelovitog štrajkačkog sustava očekuje se najranije 2025.-2030.
Ideja o vojnoj uporabi zrakoplova sa stratoplanom na raketni pogon, koju su predložili S. Korolev i E. Burche 30-ih godina prošlog stoljeća, sudeći prema istraživanjima provedenim 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 cilj postavlja visoke zahtjeve za osiguravanje preciznog navođenja u uvjetima hiperzvučnog leta i toplinske zaštite opreme od utjecaja kinetičkog zagrijavanja.
Na primjeru rada provedenog u Sjedinjenim Državama na stvaranju hipersoničnog naoružanja vidimo da mogućnosti borbene uporabe UAB -a nisu iscrpljene i da ih ne određuju 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.
Prezentirani materijal tjera nas na ozbiljno razmišljanje o sadržaju glavnih pravaca razvoja domaćih sustava vođenih štrajkova do 2020.-2020. Istodobno je potrebno uzeti u obzir izjavu D. Rogozina (Rogozin D. Rad na točnom algoritmu // Nacionalna obrana. - 2012. - br. 2. - str. 34-406): “… moramo napustiti ideju “sustizanja i pretjecanja” … I malo je vjerojatno da ćemo brzo skupiti snagu i sposobnosti koje bi nam omogućile da nevjerojatnom brzinom sustignemo zemlje visoke tehnologije. To nije potrebno učiniti. Treba nam nešto drugo, mnogo složenije … Potrebno je izračunati tijek vođenja oružane borbe s izgledom do 30 godina, odrediti ovu točku, doći do nje. Da bismo razumjeli što nam je potrebno, odnosno pripremiti oružje ne za sutra ili čak prekosutra, već za povijesni tjedan pred nama … Ponavljam, ne razmišljajte o tome što rade u SAD -u, Francuskoj, Njemačkoj, razmislite što će imati za 30 godina. I morate stvoriti nešto što će biti bolje nego što imaju sada. Ne slijedite ih, pokušajte shvatiti kamo sve ide, i tada ćemo pobijediti."
Odnosno, potrebno je razumjeti je li nam se pojavio takav zadatak, i ako da, kako ga onda riješiti.
