Tūkstošgades laikā cilvēce ir izstrādājusi noteikumu, saskaņā ar kuru, lai izdzīvotu un uzvarētu ienaidnieku, ieročiem jābūt precīzākiem, ātrākiem un jaudīgākiem nekā ienaidnieka. Aviācijas ieroči atbilst šīm prasībām mūsdienu apstākļos. Pašlaik ārzemēs intensīvi attīstās vadāmie gaisa ieroči (UASP), jo īpaši vadāmās gaisa bumbas (UAB), kuru kalibrs ir plašā diapazonā - no 9 līdz 13600 kg: tie ir aprīkoti ar jauna veida vadību un tiek uzlabotas kontroles sistēmas, efektīvas kaujas daļas, kaujas izmantošanas metodes. UAB ir neaizstājams mūsdienu triecienlidmašīnu kompleksu (UAK) aksesuārs taktiskiem un stratēģiskiem mērķiem. Neskatoties uz mūsdienu UAB modeļu augsto efektivitātes līmeni, tie, būdami UAK daļa, ne vienmēr atbilst daudzsološu kaujas uzdevumu izpildes prasībām. Parasti UAK darbojas frontes līnijas tuvumā, bet visa efektivitāte tiek zaudēta.
Pēdējo gadu desmitu vietējie kari un galvenokārt militārās operācijas Irākā un Afganistānā ir atklājušas parasto augstas precizitātes ieroču, tostarp UAB, nepietiekamo efektivitāti. Veicot kaujas misiju, pārāk daudz laika paiet no brīža, kad tiek atklāts mērķis un tiek pieņemts lēmums uzbrukt, līdz tas tiek uzvarēts. Piemēram, bumbvedējam B-2 Spirit, paceļoties no lidlauka Amerikas Savienotajās Valstīs, ir jālido 12-15 stundas līdz mērķa uzbrukuma zonai. Tāpēc mūsdienu apstākļos ātras reaģēšanas un augstas precizitātes ieroči ir nepieciešami lielā attālumā, sasniedzot desmitiem tūkstošu kilometru.
Viens no pētījumu virzieniem par šo prasību izpildi ārzemēs ir jaunas paaudzes hiperskaņas šoka sistēmu izveide. Darbs pie hiperskaņas lidmašīnu (LA) (raķešu) un kinētisko ieroču radīšanas, kas spēj iznīcināt mērķus ļoti precīzi, tiek veikts ASV, Lielbritānijā, Francijā un Vācijā.
Ārvalstu pieredzes izpēte mums ir ārkārtīgi svarīga, jo vietējā aizsardzības un rūpniecības kompleksa (MIC) priekšā, kā atzīmēja D. Rogozins savā rakstā "Krievijai ir vajadzīga gudra aizsardzības nozare" (Avīze "Krasnaja Zvezda". 2012. - 7. februāris. - С 3) tika izvirzīts uzdevums “pēc iespējas īsākā laikā atgūt pasaules vadošo lomu ieroču ražošanas jomā”. Kā norādīts rakstā V. V. Putins "Būt stipram: Krievijas nacionālās drošības garantijas" (Avīze "Rossiyskaya Gazeta". - 2012. - Nr. 5708 (35). - 20. februāris - 1. -3. Lpp.) "Nākamās desmitgades uzdevums ir lai nodrošinātu, ka jaunā struktūra Bruņotie spēki varēja paļauties uz principiāli jaunu tehnoloģiju. Tehnika, kas "redz" tālāk, šauj precīzāk, reaģē ātrāk nekā līdzīgas jebkura potenciālā ienaidnieka sistēmas."
Lai to panāktu, ir rūpīgi jāzina stāvoklis, tendences un galvenie darba virzieni ārzemēs. Protams, mūsu speciālisti, veicot pētniecību un attīstību, vienmēr ir centušies izpildīt šo nosacījumu. Bet mūsdienu vidē, kad “aizsardzības nozarei nav iespējas mierīgi panākt kādu, mums ir jāveic izrāviens, jākļūst par vadošajiem izgudrotājiem un ražotājiem … Lai reaģētu tikai uz šodienas draudiem un izaicinājumiem, nozīmē sevi nosodīt. atpalicēju mūžīgajai lomai. Mums ar visiem līdzekļiem jānodrošina tehnisks, tehnoloģisks, organizatorisks pārākums pār jebkuru potenciālo ienaidnieku”(No V. V. Putina raksta).
Tiek uzskatīts, ka pirmo hiperskaņu lidmašīnu izveidi 1930. gados Vācijā ierosināja profesors Eigens Sengers un inženieris Irēns Bredts. Tika ierosināts izveidot lidmašīnu, kas horizontāli palaista uz raķešu katapultas, raķešu dzinēju ietekmē paātrinoties līdz apmēram 5900 m / s, veicot starpkontinentālu lidojumu ar 5-7 tūkstošu km attālumu pa rikošeta trajektoriju ar kravnesība līdz 10 tonnām un nosēšanās vairāk nekā 20 tūkstošu km attālumā no sākuma punkta.
Ņemot vērā raķešbūves attīstību 30. gados, inženieris S. Koroļevs un pilots -novērotājs E. Burče (S. Koroļevs, E. Burča raķete karā // Tekhnika -jaunība. - 1935. - Nr. 5. - 57. lpp. -59) ierosināja raķešu kaujas lidmašīnas-stratoplāna izmantošanas shēmu: “Dodoties uz bombardēšanu, jāņem vērā fakts, ka trāpījumu precizitāte no augstuma, kas mērīts desmitiem kilometru un ar milzīgu stratoplāna ātrumu jābūt niecīgam. Bet, no otras puses, tas ir pilnīgi iespējams un liela nozīme ir pieejai mērķim stratosfērā ārpus zemes ieročiem, ātrai nolaišanai, bombardēšanai no normāla augstuma, kas nodrošina nepieciešamo precizitāti, un pēc tam atkal zibenīgam kāpumam nesasniedzamā augstumā."
Globāla streika koncepcija, kuras pamatā ir hiperskaņas ieroči
Šobrīd šo ideju sāk praktiski īstenot. ASV deviņdesmito gadu vidū tika formulēta koncepcija Global Reach - Global Power. Saskaņā ar to Amerikas Savienotajām Valstīm vajadzētu būt iespējai 1-2 stundu laikā pēc pasūtījuma saņemšanas veikt triecienu pa zemes un virszemes mērķiem jebkurā pasaules vietā, neizmantojot ārvalstu militārās bāzes, izmantojot parastos ieročus, piemēram, UAB. To var izdarīt, izmantojot jaunu hiperskaņas ieroci, kas sastāv no hiperskaņas nesējplatformas un autonomas lidmašīnas ar kaujas slodzi, jo īpaši UAB. Šādu ieroču galvenās īpašības ir liels ātrums, liels attālums, pietiekami augsta manevrētspēja, slikta redzamība un augsta darbības efektivitāte.
ASV bruņoto spēku Promt Global Strike ("Rapid Global Strike") plaša mēroga programmas ietvaros, kas ļauj vienas stundas laikā streikot ar parastajiem (ar kodolenerģiju nesaistītiem) kinētiskās darbības ieročiem, un ASV armijas interesēs tiek izstrādāta jaunas paaudzes hiperskaņu trieciena sistēma divos variantos:
• pirmajā, ar nosaukumu AHW (Advanced Hypersonic Weapon), tiek izmantota vienreiz lietojama nesējraķete kā virsskaņas platforma, kam seko palaišana virsskaņas lidmašīnas AHW mērķī (hiperskaņas lidojošo lidmašīnu var saukt arī par manevrēšanas kaujas galviņu), kas aprīkota ar vadāmu antenu bumbas, lai trāpītu mērķī;
• otrais, ko sauc par FALCON HCV-2 hiperskaņas trieciena sistēmu, izmanto hiperskaņu lidmašīnu, lai radītu apstākļus autonomas hiperskaņas planēšanas lidmašīnas CAV palaišanai, kas lido uz mērķi un iznīcina to, izmantojot UAB.
Tehniskā risinājuma pirmajai versijai ir būtisks trūkums, proti, nesējraķete, kas nogādā hiperskaņas šāviņu uz AHW palaišanas punktu, var tikt sajaukta ar raķeti ar kodolgalviņu.
2003. gadā Gaisa spēki un ASV Aizsardzības departamenta Uzlabotās attīstības administrācija (DARPA), pamatojoties uz savu attīstību un nozares priekšlikumiem progresīvām hiperskaņas sistēmām, izstrādāja jaunu koncepciju daudzsološai hiperskaņas trieciena sistēmai ar nosaukumu FALCON (Force Application and Palaišana no ASV kontinentālās palaišanas no kontinentālajām ASV ") vai" Falcon ". Saskaņā ar šo koncepciju FALCON trieciena sistēma sastāv no hiperskaņas atkārtoti lietojama (piemēram, bezpilota) lidmašīnu nesēja HCV (Hypersonic Cruise Vehicle - lidmašīna, kas lido aptuveni 40–60 km augstumā ar hiperskaņas kreisēšanas ātrumu, ar kaujas slodze līdz 5400 kg un diapazons no 15 līdz 17000 km) un atkārtoti lietojama hiperskaņas ļoti manevrējama vadāma lidmašīnas korpuss CAV (Common Aero Vehicle -unified autonomis lidmašīna) ar aerodinamisko kvalitāti 3-5. Paredzams, ka HCV transportlīdzekļu bāze ir lidlaukos ar skrejceļu līdz 3 km garumā.
Lockheed-Martin tika izvēlēts par HCV hiperskaņas trieciena aparāta un CAV piegādes transportlīdzekļa vadošo izstrādātāju FALCON sitienu sistēmai. 2005. gadā viņa sāka darbu pie to tehniskā izskata noteikšanas un projektu tehnoloģiskās iespējamības novērtēšanas. Darbā ir iesaistītas arī lielākās ASV aviācijas un kosmosa kompānijas - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space. Ņemot vērā programmas augsto tehnoloģisko risku, tika veikti konceptuāli pētījumi par vairākiem piegādes transportlīdzekļu un to pārvadātāju eksperimentālo paraugu variantiem, novērtējot manevrēšanas un vadāmības īpašības.
Nometot no nesēja ar hiperskaņas ātrumu, tas var nogādāt dažādas kaujas slodzes ar maksimālo svaru 500 kg mērķim attālumā līdz 16 000 km. Ierīci paredzēts izgatavot saskaņā ar daudzsološu aerodinamisko shēmu, kas nodrošina augstu aerodinamisko kvalitāti. Lai atkārtoti mērķētu ierīci lidojuma laikā un trāpītu mērķos, kas atklāti līdz 5400 km rādiusā, tās aprīkojumā paredzēts iekļaut aprīkojumu datu apmaiņai reālā laikā ar dažādām izlūkošanas sistēmām un kontroles punktiem. Stacionāru, īpaši aizsargātu (apraktu) mērķu sakāvi nodrošinās, izmantojot iznīcināšanas līdzekļus, kuru kalibrs ir 500 kg ar caurspīdīgu kaujas galviņu. Precizitātei (iespējamai apļveida novirzei) jābūt aptuveni 3 m pie mērķa ātruma līdz 1200 m / s.
CAV hiperskaņas lidojošās lidmašīnas ar aerodinamisko vadību masa ir aptuveni 900 kg, no kuras nesējlidmašīna var pārvadāt līdz sešām, tās kaujas nodalījumā ir divas parastās gaisa bumbas, kas katra sver 226 kg. Bumbu izmantošanas precizitāte ir ļoti augsta - 3 metri. Faktiskais CAV diapazons var būt aptuveni 5000 km. Att. Attēlā parādīta iespiešanās bojājumu atdalīšanas diagramma, izmantojot piepūšamās čaulas.
FALCON hiperskaņas trieciena sistēmas kaujas izmantošanas shēma izskatās šādi. Pēc uzdevuma saņemšanas HCV hiperskaņas bumbvedējs paceļas no parastā lidlauka un, izmantojot kombinēto dzinējspēka sistēmu (DP), paātrinās līdz ātrumam, kas aptuveni atbilst M = 6. Kad šis ātrums ir sasniegts, vilces sistēma pārslēdzas režīmā ar hiperskaņas strūklas dzinēju, paātrinot lidmašīnu līdz M = 10 un vismaz 40 km augstumā. Noteiktā brīdī CAV hiperskaņas planieris atdalās no nesējlidmašīnas, kura pēc kaujas uzdevuma pabeigšanas mērķu sakaušanai atgriežas vienas no ASV aizjūras gaisa spēku lidlaukā (ja CAV ir aprīkots ar savu dzinēju un nepieciešamo degvielas padevi, tā var atgriezties kontinentālajā ASV) (3. att.).
Ir iespējami divu veidu lidojuma ceļi. Pirmais veids raksturo viļņotu trajektoriju hiperskaņas lidmašīnai, ko Otrā pasaules kara laikā bumbvedēju projektā ierosināja vācu inženieris Eigens Zengers. Viļņotās trajektorijas nozīme ir šāda. Paātrinājuma dēļ ierīce atstāj atmosfēru un izslēdz dzinēju, ietaupot degvielu. Tad gravitācijas ietekmē lidmašīna atgriežas atmosfērā un atkal ieslēdz motoru (uz īsu laiku, tikai uz 20-40 s), kas atkal izmet ierīci kosmosā. Šāda trajektorija papildus diapazona palielināšanai veicina arī bumbvedēja struktūras atdzišanu, kad tas atrodas kosmosā. Lidojuma augstums nepārsniedz 60 km, un viļņu solis ir aptuveni 400 km. Otrajam trajektorijas veidam ir klasisks taisnas līnijas lidojuma ceļš.
Eksperimentāli pētījumi par hiperskaņas ieroču radīšanu
Tika piedāvāti hiperskaņas modeļi HTV (Hypersonic Test Vehicle) ar masu aptuveni 900 kg un garumu līdz 5 m, lai novērtētu to lidojuma veiktspēju, vadāmību un termiskās slodzes pie ātruma M = 10-HTV-1, HTV-2, HTV-3.
HTV-1 aparāts ar kontrolētu lidojuma ilgumu 800 s ar ātrumu M = 10 tika izņemts no testēšanas, ņemot vērā siltumizolācijas korpusa izgatavošanas tehnoloģisko sarežģītību un nepareizus konstrukcijas risinājumus (4. att.).
HTV-2 aparāts ir izgatavots saskaņā ar integrētu shēmu ar asām priekšējām malām un nodrošina kvalitāti 3, 5-4, kas, kā uzskata izstrādātāji, nodrošinās noteiktu slīdēšanas diapazonu, kā arī manevrēšanas spēju un vadāmību, izmantojot aerodinamiskos vairogus mērķauditorijas atlasei ar nepieciešamo precizitāti (5. att.). Saskaņā ar ASV Kongresa izpētes dienesta (CRS) datiem, hiperskaņas ierīce FALCON HTV-2 spēj trāpīt mērķos diapazonā līdz 27 000 km un ātrumā līdz 20 Mach (23 000 km / h).
HTV-3 ir HCV hiperskaņas lidmašīnas mēroga modelis ar aerodinamisko kvalitāti 4-5 (6. att.). Modelis ir izstrādāts, lai novērtētu pieņemtos tehnoloģiskos un dizaina risinājumus, aerodinamisko un lidojuma veiktspēju, kā arī manevrēšanas iespējas un vadāmību HCV lidmašīnas tālākas attīstības interesēs. Lidojuma pārbaudes bija paredzēts veikt 2009. gadā. Kopējās modeļa izgatavošanas un lidojuma testu izmaksas tiek lēstas 50 miljonu ASV dolāru apmērā.
Šoka kompleksa testus vajadzēja veikt 2008.-2009. izmantojot nesējraķetes. Hiperskaņas lidmašīnas HTV-2 testa lidojuma shēma ir parādīta attēlā. 7.
Kā parādīja pētījumi, galvenie problemātiskie jautājumi, kas saistīti ar hiperskaņas lidmašīnas izveidi, būs saistīti ar spēkstacijas attīstību, degvielas un konstrukcijas materiālu izvēli, aerodinamiku un lidojuma dinamiku, kā arī vadības sistēmu.
Aerodinamiskā izkārtojuma un gaisa kuģa konstrukcijas izvēlei jābalstās uz nosacījumu, kas nodrošina gaisa ieplūdes, spēkstacijas un citu gaisa kuģa elementu kopīgu darbību. Pie hiperskaņas ātruma jautājumi, kas saistīti ar aerodinamisko vadības ierīču efektivitātes izpēti ar minimālām stabilizējošu un vadības virsmu zonām, eņģu momenti, it īpaši, tuvojoties mērķa zonai ar ātrumu aptuveni 1600 m / s, vispirms kļūst par nodrošināt konstrukcijas izturību un augstas precizitātes virzību uz mērķi.
Saskaņā ar sākotnējiem pētījumiem hiperskaņas transportlīdzekļa virsmas temperatūra sasniedz 1900 ° C, bet normālai borta aprīkojuma darbībai temperatūra nodalījuma iekšpusē nedrīkst pārsniegt 70 ° C. Tāpēc ierīces korpuss jābūt karstumizturīgam apvalkam, kas izgatavots no augstas temperatūras materiāliem, un daudzslāņu termiskai aizsardzībai, pamatojoties uz esošajiem būvmateriāliem.
Hiperskaņas transportlīdzeklis ir aprīkots ar kombinētu inerciālo satelīta vadības sistēmu un nākotnē-no gala līdz galam optiski elektronisku vai radara tipa izvietošanas sistēmu.
Lai nodrošinātu tiešu lidojumu, militārajām sistēmām visdaudzsološākie ir ramjet dzinēji: SPVRD (virsskaņas ramjet dzinējs) un scramjet dzinējs (hiperskaņas ramjet dzinējs). To dizains ir vienkāršs, jo tiem praktiski nav kustīgu daļu (izņemot degvielas padeves sūkni), izmantojot parasto ogļūdeņražu degvielu.
CAV aparāta aerodinamiskais izkārtojums un dizains tiek izstrādāts projekta X-41 ietvaros, bet pārvadātāja lidmašīna-programmas X-51 ietvaros. Programmas X-51A mērķis ir demonstrēt scramjet dzinēja radīšanas iespējas, karstumizturīgu materiālu izstrādi, lidmašīnas korpusa un dzinēja integrāciju, kā arī citas lidošanai nepieciešamās tehnoloģijas diapazonā no 4, 5-6, 5 M. Šīs programmas ietvaros notiek arī darbs, lai izveidotu ballistisko raķeti ar parasto kaujas galviņu, hiperskaņas raķeti X-51A Waverider un orbitālo bezpilota lidaparātu X-37B.
Saskaņā ar DRS, programmas finansējums 2011. gadā bija 239,9 miljoni ASV dolāru, no kuriem 69 miljoni ASV dolāru tika iztērēti AHW.
ASV Aizsardzības ministrija veica vēl vienu jaunas planējošas hiperskaņas bumbas AHW (Advanced Hypersonic Weapon) pārbaudi. Munīcijas pārbaude notika 2011. gada 17. novembrī. Testa galvenais mērķis bija pārbaudīt munīcijas manevrēšanas spēju, vadāmību un izturību pret augstas temperatūras iedarbību. Ir zināms, ka AHW tika palaists atmosfēras augšdaļā, izmantojot pastiprinātājraķeti, kas palaista no gaisa spēku bāzes Havaju salās (9. att.). Pēc munīcijas atdalīšanas no raķetes viņš plānoja un trāpīja mērķim Māršala salās netālu no Kvajaleinas atola, kas atrodas četrus tūkstošus kilometru uz dienvidrietumiem no Havaju salām, ar hiperskaņas ātrumu, kas piecas reizes pārsniedz skaņas ātrumu. Lidojums ilga nepilnas 30 minūtes.
Saskaņā ar Pentagona pārstāves Melindas Morganas teikto, munīcijas pārbaudes mērķis bija savākt datus par AHW aerodinamiku, tās vadāmību un izturību pret augstām temperatūrām.
Pēdējie HTV-2 testi notika 2011. gada augusta vidū un bija neveiksmīgi (10. att.).
Pēc ekspertu domām, līdz 2015. gadam ir iespējams pieņemt jaunas paaudzes pirmās paaudzes šoka hiperskaņas sistēmu. Tiek uzskatīts, ka ir nepieciešams nodrošināt līdz 16 palaišanām dienā, izmantojot vienreiz lietojamu nesējraķeti. Palaišanas izmaksas ir aptuveni 5 miljoni ASV dolāru.
Pilna mēroga streiku sistēmas izveide ir gaidāma ne agrāk kā 2025.-2030.
Ideja par raķešu dzinēja stratoplāna lidmašīnas militāru izmantošanu, ko ierosināja S. Koroļovs un E. Burče pagājušā gadsimta 30. gados, spriežot pēc ASV veiktajiem pētījumiem, sāk īstenoties projektos, lai izveidotu jaunās paaudzes hiperskaņas triecienieroči.
UAB izmantošana hiperskaņas autonomā transportlīdzekļa sastāvā, uzbrūkot mērķim, izvirza augstas prasības, lai nodrošinātu augstas precizitātes vadību hiperskaņas lidojuma apstākļos un aprīkojuma termisko aizsardzību pret kinētiskās sildīšanas ietekmi.
Par piemēru darbam, kas tika veikts ASV, lai radītu hiperskaņas ieročus, mēs redzam, ka UAB kaujas izmantošanas iespējas nebūt nav izsmeltas un tās nosaka ne tikai pašas UAB taktiskās un tehniskās īpašības, kas nodrošina doto diapazonu, precizitāti un iznīcināšanas varbūtību, bet arī ar piegādes līdzekļiem. Turklāt šī projekta īstenošana var atrisināt arī miermīlīgo uzdevumu - nekavējoties nogādāt grūtībās nonākušu kravu vai glābšanas aprīkojumu uz jebkuru pasaules daļu.
Piedāvātais materiāls liek nopietni padomāt par vietējo vadīto streiku sistēmu attīstības galveno virzienu saturu līdz 2020.-2030. Tajā pašā laikā ir jāņem vērā D. Rogozina paziņojums (Rogozins D. Darbs pie precīzā algoritma // Valsts aizsardzība. - 2012. - Nr. 2. - Lpp. 34-406): “… mums ir jāatsakās no idejas “panākt un apdzīt” … Un maz ticams, ka mēs ātri savāksim spēkus un spējas, kas ļautu neticamā ātrumā panākt augsto tehnoloģiju valstis. Tas nav jādara. Mums vajag kaut ko citu, daudz sarežģītāku … Ir jāaprēķina bruņotas cīņas norises gaita ar izredzēm līdz 30 gadiem, lai noteiktu šo punktu, lai to sasniegtu. Lai saprastu, kas mums vajadzīgs, tas ir, sagatavot ieročus nevis rītdienai vai pat parītdienai, bet gan vēsturiskai nedēļai uz priekšu … Es atkārtoju, nedomājiet par to, ko viņi dara ASV, Francijā, Vācijā, padomājiet, kas viņiem būs pēc 30 gadiem. Un jums ir jāizveido kaut kas, kas būs labāks nekā tagad. Neseko viņiem, mēģini saprast, kur viss iet, un tad mēs uzvarēsim."
Tas ir, ir jāsaprot, vai šāds uzdevums mums ir radies, un ja jā, tad kā to atrisināt.
