Vuosituhansien aikana ihmiskunta on kehittänyt säännön, jonka mukaan aseiden on oltava vihollisen aseita tarkempia, nopeampia ja tehokkaampia selviytyäkseen ja voittaakseen vihollisen. Ilma -aseet täyttävät nämä vaatimukset nykyaikaisissa olosuhteissa. Tällä hetkellä ulkomailla ohjatut ilma -aseet (UASP), erityisesti ohjatut ilmapommit (UAB), joiden kaliiperi on laaja - 9-13 600 kg, kehittyvät voimakkaasti: ne on varustettu uudentyyppisellä ohjauksella ja ohjausjärjestelmiä, tehokkaita taisteluosia, taistelukäytön menetelmiä parannetaan. UAB on välttämätön lisälaite nykyaikaisiin iskulentokomplekseihin (UAK) taktisiin ja strategisiin tarkoituksiin. Huolimatta nykyaikaisten UAB -mallien tehokkaasta tehokkuudesta, ne UAK: n osana eivät aina täytä lupaavien taistelutehtävien täyttämisen vaatimuksia. Yleensä UAK toimii lähellä etulinjaa, mutta kaikki tehokkuus menetetään.
Viime vuosikymmenten paikalliset sodat ja ennen kaikkea sotilaalliset operaatiot Irakissa ja Afganistanissa ovat paljastaneet tavanomaisten erittäin tarkkojen aseiden, myös UAB: n, riittämättömän tehokkuuden. Taistelutehtävää suoritettaessa kuluu liian paljon aikaa siitä hetkestä, kun kohde havaitaan ja hyökkäyspäätös tehdään sen voittoon. Esimerkiksi Yhdysvaltojen lentokentältä lähtevän B-2 Spirit -pommikoneen on lennettävä 12-15 tuntia kohteen hyökkäysalueelle. Siksi nykyaikaisissa olosuhteissa nopean toiminnan ja tarkan toiminnan aseita tarvitaan kaukaa, jopa kymmeniä tuhansia kilometrejä.
Yksi näiden vaatimusten täyttämistä ulkomailla koskevasta tutkimussuunnasta on uuden sukupolven hypersonic -sokkijärjestelmien luominen. Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa, Ranskassa ja Saksassa tehdään parhaillaan hypersonic-lentokoneiden (ohjuksia) ja kineettisten aseiden luomista, jotka kykenevät tuhoamaan tarkasti kohteen.
Ulkomaisten kokemusten tutkiminen on meille erittäin tärkeää, koska kotimaisen puolustus-teollisuuskompleksin (MIC) edessä, kuten D. Rogozin totesi artikkelissaan "Venäjä tarvitsee älykkään puolustusteollisuuden" (Sanomalehti "Krasnaja Zvezda". 2012. - helmikuu 7 Kuten V. V. Putin "Vahva: Venäjän kansallisen turvallisuuden takeet" (Sanomalehti "Rossiyskaya Gazeta". - 2012. - Nro 5708 (35). - 20. helmikuuta - s. 1-3) "Tulevan vuosikymmenen tehtävä on varmistaa, että uusi rakenne Puolustusvoimat pystyivät luottamaan täysin uuteen tekniikkaan. Tekniikka, joka "näkee" pidemmälle, ampuu tarkemmin ja reagoi nopeammin kuin mahdollisen vihollisen vastaavat järjestelmät."
Tämän saavuttamiseksi on välttämätöntä tuntea perusteellisesti ulkomaan työn tila, suuntaukset ja pääsuunnat. Asiantuntijamme ovat tietenkin aina yrittäneet täyttää tämän ehdon T & K -toimintaa tehdessään. Mutta nykypäivän ympäristössä, kun”puolustusteollisuudella ei ole mahdollisuutta saada rauhassa kiinni jonkun kanssa, meidän on tehtävä läpimurto, ryhdyttävä johtaviksi keksijöiksi ja valmistajiksi … Yksin vastata nykypäivän uhkiin ja haasteisiin tarkoittaa tuomita itsemme jäljellä olevien ikuiseen rooliin. Meidän on kaikin keinoin varmistettava tekninen, teknologinen ja organisatorinen ylivoima mahdolliseen viholliseen nähden”(V. V. Putinin artikkelista).
Uskotaan, että professori Eigen Senger ja insinööri Irene Bredt ehdottivat hypersonisten lentokoneiden ensimmäistä luomista 1930 -luvulla Saksassa. Ehdotettiin lentokoneen luomista vaakasuoraan raketin katapultille noin 5900 m / s nopeuteen kiihtyvien rakettimoottoreiden vaikutuksesta, mikä tekee mannertenvälisen lennon, jonka kantama on 5-7 tuhatta kilometriä pitkin ricocheting-liikerata hyötykuorma enintään 10 tonnia ja lasku yli 20 tuhannen kilometrin etäisyydelle lähtöpaikasta.
Ottaen huomioon rakettien kehityksen 1930 -luvulla, insinööri S. Korolev ja lentäjä -tarkkailija E. Burche (S. Korolev, E. Burche Rocket sodassa // Tekhnika -Youth. - 1935. - nro 5. - s.57 -59) ehdotti suunnitelmaa taistelulentokoneen ja rakettilentokoneen käyttöön:”Pommitusten yhteydessä on otettava huomioon, että osumien tarkkuus kymmenistä kilometreistä ja stratoplanen valtavilla nopeuksilla mitattuna pitäisi olla vähäpätöinen. Mutta toisaalta se on täysin mahdollista ja erittäin tärkeää on lähestyä tavoitetta stratosfäärissä maanpäällisten aseiden ulottumattomissa, nopea laskeutuminen, pommitukset normaalilta korkeudelta, jotka tarjoavat vaaditun tarkkuuden, ja sitten salamannopea nousu saavuttamattomalle korkeudelle."
Käsite maailmanlaajuisesta lakosta, joka perustuu hypersonic -aseisiin
Tällä hetkellä tätä ajatusta aletaan käytännössä toteuttaa. Yhdysvalloissa 1990 -luvun puolivälissä muotoiltiin Global Reach - Global Power -konsepti. Sen mukaan Yhdysvalloilla pitäisi olla mahdollisuus lyödä maata ja pinnan kohteita kaikkialla maailmassa 1-2 tunnin kuluessa tilauksen vastaanottamisesta käyttämättä ulkomaisia sotilastukikohtia tavanomaisilla aseilla, esimerkiksi UAB. Tämä voidaan tehdä käyttämällä uutta hypersonic -asetta, joka koostuu hypersonic -alustasta ja itsenäisestä lentokoneesta taistelukuormituksella, erityisesti UAB: lla. Tällaisten aseiden pääominaisuudet ovat nopea, pitkä kantama, riittävän hyvä ohjattavuus, huono näkyvyys ja korkea toiminnallinen tehokkuus.
Yhdysvaltain asevoimien Promt Global Strike -lakon ("Rapid Global Strike") laaja-alaisen ohjelman puitteissa, joka mahdollistaa iskun tavanomaisilla (ei-ydin) kineettisillä aseilla missä tahansa planeetan paikassa tunnin sisällä, ja Yhdysvaltain armeijan etujen mukaisesti kehitetään uuden sukupolven hypersonic -iskujärjestelmää kahdessa vaihtoehdossa:
• ensimmäinen, nimeltään AHW (Advanced Hypersonic Weapon), käyttää kertakäyttöistä kantorakettia yliäänijärjestelmänä, minkä jälkeen laukaistaan yliääni -ilma -aluksen kohde AHW (hypersonic -liukukonetta voidaan kutsua myös ohjaavaksi taistelupääksi), joka on varustettu ohjatulla antennilla pommit osumaan kohteeseen;
• toinen, nimeltään FALCON HCV-2 hypersonic-iskujärjestelmä, käyttää hypersonic-ilma-alusta luodakseen olosuhteet itsenäisen hypersonic-liukukoneen CAV laukaisulle, joka lentää kohteeseen ja tuhoaa sen UAB: n avulla.
Teknisen ratkaisun ensimmäisellä versiolla on merkittävä haittapuoli, joka on se, että kantoraketti, joka toimittaa hypersonic -ammuksen AHW -laukaisupisteeseen, voidaan sekoittaa ohjukseksi, jolla on ydinkärki.
Vuonna 2003 Yhdysvaltain puolustusministeriön ilmavoimat ja Advanced Development Administration (DARPA) kehittivät oman kehityksensä ja teollisuuden ehdotusten perusteella kehittyneitä hypersonic -järjestelmiä varten uuden konseptin lupaavalle hypersonic -iskujärjestelmälle nimeltä FALCON (Force Application and Käynnistä Manner -Yhdysvaltojen laukaisusta Yhdysvaltojen mantereelta ") tai" Falcon ". Tämän konseptin mukaan FALCON -iskujärjestelmä koostuu hypersonic -uudelleenkäytettävästä (esimerkiksi miehittämättömästä) lentotukialuksesta HCV (Hypersonic Cruise Vehicle - lentokone, joka lentää noin 40–60 km: n korkeudessa hypersonisella risteilynopeudella, taistelussa enintään 5400 kg: n kuormitus ja 15 -17000 km: n kantavuus) ja uudelleenkäytettävä hypersonic -erittäin ohjattava ohjattava ilma -aluksen runko CAV (Common Aero Vehicle -unified autonomis Ilma), jonka aerodynaaminen laatu on 3-5. HCV -ajoneuvojen on perustuttava lentokenttille, joiden kiitotie on enintään 3 km pitkä.
Lockheed-Martin valittiin HCV-hypersonic-iskulaitteen ja FALCON-iskujärjestelmän CAV-kuljetusvälineen johtavaksi kehittäjäksi. Vuonna 2005 hän aloitti työn teknisen ulkonäön määrittämisen ja hankkeiden teknisen toteutettavuuden arvioinnin. Työssä ovat mukana myös suurimmat yhdysvaltalaiset ilmailu- ja avaruusalan yritykset - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space. Ohjelman korkean teknisen riskin vuoksi suoritettiin käsitteellisiä tutkimuksia useista toimitusajoneuvojen ja niiden kuljettajien kokeellisten näytteiden muunnelmista arvioitaessa ohjattavuutta ja hallittavuutta.
Kun se pudotetaan kantolaitteelta yliäänisellä nopeudella, se voi toimittaa erilaisia taistelukuormia, joiden enimmäispaino on 500 kg, kohteelle jopa 16 000 km: n etäisyydellä. Laite on tarkoitus valmistaa lupaavan aerodynaamisen järjestelmän mukaisesti, joka tarjoaa korkean aerodynaamisen laadun. Laitteen uudelleenkohdistamiseksi lennon aikana ja jopa 5400 km: n säteellä havaittujen kohteiden osumiseen sen laitteiden on tarkoitus sisältää laitteita reaaliaikaiseen tiedonvaihtoon eri tiedustelujärjestelmien ja ohjauspisteiden kanssa. Paikalla olevien erittäin suojattujen (haudattujen) kohteiden tappio varmistetaan käyttämällä 500 kg: n kaliiperin tuhoamiskeinoja, joissa on läpäisevä taistelupää. Tarkkuuden (pyöreä todennäköinen poikkeama) tulisi olla noin 3 m tavoitekorkeudella jopa 1200 m / s.
Aerodynaamisilla hallintalaitteilla varustetun CAV -hypersonic -liukulentokoneen massa on noin 900 kg, josta kantolentokone voi kantaa jopa kuusi, ja sen taistelutilassa on kaksi tavanomaista 226 kg: n painoista ilmapommia. Pommien käytön tarkkuus on erittäin korkea - 3 metriä. Todellisen CAV: n kantama voi olla noin 5000 km. Kuviossa 1 Kuvio 2 esittää kaaviota tunkeutuvien vaurioiden erottamisesta puhallettavia kuoria käyttäen.
Kaavio FALCON -hypersonic -iskujärjestelmän taistelukäytöstä näyttää seuraavalta. Tehtävän vastaanottamisen jälkeen HCV -hypersonic -pommikone lähtee perinteiseltä lentokentältä ja kiihdyttää yhdistetyn käyttövoimajärjestelmän (DP) avulla nopeuteen, joka vastaa suunnilleen M = 6. Kun tämä nopeus saavutetaan, propulsiojärjestelmä siirtyy tilaan hypersonic ramjet -moottori, joka kiihdyttää lentokoneen M = 10: een ja vähintään 40 km: n korkeuteen. Tiettynä hetkenä CAV: n hypersonic -liukulentokone erottuu kantolentokoneesta, joka sen jälkeen, kun on suorittanut taistelutehtävän kohteiden voittamiseksi, palaa jonkin Yhdysvaltain merentakaisen lentoaseman lentokentälle (jos CAV on varustettu omalla moottorilla ja tarvittavan polttoaineen saannin, se voi palata Manner -Yhdysvaltoihin) (kuva 3).
Lentoreittejä on kahdenlaisia. Ensimmäinen tyyppi kuvaa hypersonic -lentokoneen aaltoilevaa liikeradaa, jonka saksalainen insinööri Eigen Zenger ehdotti pommikoneprojektissa toisen maailmansodan aikana. Aaltoilevan liikeradan merkitys on seuraava. Kiihtyvyyden vuoksi laite poistuu ilmakehästä ja sammuttaa moottorin säästäen polttoainetta. Sitten kone palaa painovoiman vaikutuksesta ilmakehään ja käynnistää moottorin uudelleen (lyhyeksi ajaksi, vain 20-40 sekunniksi), mikä taas heittää laitteen avaruuteen. Tällainen liikerata lisää kantomatkan lisäksi myös pommikoneen rakenteen jäähtymistä avaruudessa. Lennon korkeus ei ylitä 60 km, ja aaltoaskel on noin 400 km. Toisen tyyppisellä liikeradalla on klassinen suora lentoreitti.
Kokeellinen tutkimus hypersonic -aseiden luomisesta
Hypersonic-malleja HTV (Hypersonic Test Vehicle), joiden massa on noin 900 kg ja pituus enintään 5 m, ehdotettiin niiden lentokyvyn, hallittavuuden ja lämpökuormituksen arvioimiseksi nopeuksilla M = 10-HTV-1, HTV-2, HTV-3.
HTV-1-laite, jonka lennon kesto on 800 s nopeudella M = 10, poistettiin testauksesta johtuen lämpösuojakotelon valmistuksen teknisestä monimutkaisuudesta ja virheellisistä suunnitteluratkaisuista (kuva 4).
HTV-2-laite on valmistettu integroidun piirin mukaisesti, jossa on terävät etureunat, ja sen laatu on 3, 5-4, joka, kuten kehittäjät uskovat, tarjoaa tietyn liukumaetäisyyden sekä ohjattavuuden ja hallittavuuden aerodynaamisilla suojuksilla kohdistamiseen vaaditulla tarkkuudella (kuva 5). Yhdysvaltain kongressitutkimuspalvelun (CRS) mukaan FALCON HTV-2 -äänilaite pystyy lyömään kohteita jopa 27 000 km: n etäisyydellä ja nopeudella 20 Mach (23 000 km / h).
HTV-3 on pienoismalli HCV-hypersonic-iskulentokoneesta, jonka aerodynaaminen laatu on 4-5 (kuva 6). Malli on suunniteltu arvioimaan hyväksyttyjä teknisiä ja suunnitteluratkaisuja, aerodynaamista ja lentotehokkuutta sekä ohjattavuutta ja hallittavuutta HCV -ilma -alusten kehittämisen eduksi. Lentotestit oli tarkoitus suorittaa vuonna 2009. Mallin valmistuksen ja lentotestien kokonaiskustannusten arvioidaan olevan 50 miljoonaa dollaria.
Iskukompleksin testit oli tarkoitus tehdä vuosina 2008-2009. kantorakettien avulla. Hypersonic-lentokoneen HTV-2 testilentokaavio esitetään kuviossa. 7.
Kuten tutkimukset ovat osoittaneet, tärkeimmät ongelmat hypersonic -lentokoneen luomisessa liittyvät voimalaitoksen kehittämiseen, polttoaineen ja rakenteellisten materiaalien valintaan, aerodynamiikkaan ja lentodynamiikkaan sekä ohjausjärjestelmään.
Aerodynaamisen ulkoasun ja lentokoneen suunnittelun valinnan tulisi perustua siihen edellytykseen, että ilmanotto, voimalaitos ja muut ilma -aluksen osat toimivat yhdessä. Hypersonisilla nopeuksilla aerodynaamisten hallintalaitteiden tehokkuuden tutkiminen, kun vakautus- ja ohjauspinnat ovat vähäiset, saranamomentit etenkin lähestyessäsi tavoitealuetta noin 1600 m / s: n nopeudella, ovat ensiarvoisen tärkeitä ennen kaikkea varmistaa rakenteen lujuus ja erittäin tarkka tavoiteohjaus.
Alustavien tutkimusten mukaan hypersonic-ajoneuvon pinnan lämpötila saavuttaa 1900 ° C, kun taas junalaitteiston normaali toiminta edellyttää, että lokeron sisälämpötila ei saa ylittää 70 ° C. Siksi laitteen runko on oltava kuumuutta kestävä kuori, joka on valmistettu korkean lämpötilan materiaaleista, ja monikerroksinen lämpösuoja, joka perustuu olemassa oleviin rakennusmateriaaleihin.
Hypersonic-ajoneuvo on varustettu yhdistetyllä inertia-satelliittiohjausjärjestelmällä ja tulevaisuudessa päästä päähän optisella elektronisella tai tutkatyyppisellä ohjausjärjestelmällä.
Suoran lennon varmistamiseksi sotilasjärjestelmille lupaavimmat ovat ramjet-moottorit: SPVRD (yliääninen ramjet-moottori) ja scramjet-moottori (hypersonic-ramjet-moottori). Ne ovat rakenteeltaan yksinkertaisia, koska niissä ei käytännössä ole liikkuvia osia (lukuun ottamatta polttoaineen syöttöpumppua), jotka käyttävät tavanomaisia hiilivetypolttoaineita.
CAV-laitteen aerodynaamista ulkoasua ja suunnittelua kehitetään X-41-projektin puitteissa ja kantokoneita X-51-ohjelman puitteissa. X-51A-ohjelman tarkoituksena on esitellä mahdollisuuksia luoda scramjet-moottori, kehittää kuumuutta kestäviä materiaaleja, lentokoneen rungon ja moottorin integrointi sekä muut lentoon tarvittavat tekniikat alueella 4, 5-6, 5 M. Osana tätä ohjelmaa on myös käynnissä ballistisen ohjuksen luominen perinteisellä taistelukärjellä, hypersonic-ohjus X-51A Waverider ja orbitaalinen drone X-37B.
CRS: n mukaan ohjelman rahoitus vuonna 2011 oli 239,9 miljoonaa dollaria, josta 69 miljoonaa dollaria käytettiin AHW: hen.
Yhdysvaltain puolustusministeriö teki uuden testin uudesta liukuvasta hypersonipommista AHW (Advanced Hypersonic Weapon). Ammusten testi tehtiin 17. marraskuuta 2011. Testin päätarkoituksena oli testata ampumatarvikkeiden ohjattavuus, hallittavuus ja kestävyys korkeissa lämpötiloissa. Tiedetään, että AHW laukaistiin ylempään ilmakehään Havaijilla sijaitsevasta lentotukikohdasta laukaistun tehosteraketin avulla (kuva 9). Erotettuaan ammukset ohjuksesta, hän suunnitteli ja osui kohteeseen Marshallinsaarilla lähellä Kwajalein -atollia, joka sijaitsee neljä tuhatta kilometriä Havaijilta lounaaseen, yliäänisellä nopeudella, joka on viisi kertaa nopeampi kuin ääni. Lento kesti alle 30 minuuttia.
Pentagonin tiedottaja Melinda Morganin mukaan ampumatarvikkeiden testauksen tarkoituksena oli kerätä tietoja ilmalämpöpumpun aerodynamiikasta, sen käsittelystä ja korkeiden lämpötilojen kestävyydestä.
HTV-2: n viimeiset testit tehtiin elokuun puolivälissä 2011, eivätkä ne onnistuneet (kuva 10).
Asiantuntijoiden mukaan on mahdollista ottaa käyttöön uuden sukupolven ensimmäisen sukupolven iskuhypersoniikkajärjestelmä vuoteen 2015 mennessä. On katsottava tarpeelliseksi tarjota jopa 16 laukaisua päivässä kertakäyttöisellä kantoraketilla. Käynnistyskustannukset ovat noin 5 miljoonaa dollaria.
Täysimittaisen lakkojärjestelmän luomista odotetaan aikaisintaan 2025-2030.
S. Korolevin ja E. Burchen 1930-luvulla ehdottama ajatus rakettikäyttöisen stratoplane-lentokoneen sotilaallisesta käytöstä, Yhdysvalloissa tehdyn tutkimuksen perusteella, on alkanut toteutua hankkeissa, joilla luodaan uuden sukupolven hypersonic -iskuaseet.
UAB: n käyttö osana hypersoonista itsenäistä ajoneuvoa kohteen hyökkäyksessä asettaa suuria vaatimuksia korkean tarkkuuden ohjauksen varmistamiseksi hypersonisen lennon olosuhteissa ja laitteiden lämpösuojaukselle kineettisen lämmityksen vaikutuksilta.
Esimerkkinä Yhdysvalloissa tehdystä työstä yliäänisten aseiden luomiseksi näemme, että UAB: n taistelukäyttömahdollisuudet eivät ole läheskään tyhjentyneet, eivätkä ne rajoitu pelkästään UAB: n taktisiin ja teknisiin ominaisuuksiin, joka tarjoaa annetun kantaman, tarkkuuden ja tuhoutumisen todennäköisyyden, mutta myös toimitustavalla. Lisäksi tämän hankkeen toteuttaminen voi myös ratkaista rauhanomaisen tehtävän toimittaa nopeasti hädässä olevat rahti- tai pelastusvälineet mihin tahansa maailmaan.
Esitetty materiaali saa meidät vakavasti miettimään kotimaisten ohjattujen lakkojärjestelmien tärkeimpien kehityssuuntien sisältöä vuoteen 2020-2030. Samaan aikaan on otettava huomioon D. Rogozinin lausunto (Rogozin D. Työskentely tarkan algoritmin suhteen // Maanpuolustus. - 2012. - Nro 2. - S. 34-406): “… meidän on luoputtava ajatuksesta "saada kiinni ja ohittaa" … Ja on epätodennäköistä, että keräämme nopeasti voimaa ja kykyjä, joiden avulla voimme saavuttaa huipputeknologian maat uskomattomalla nopeudella. Tätä ei tarvitse tehdä. Tarvitsemme jotain muuta, paljon monimutkaisempaa … On tarpeen laskea aseellisen taistelun kulku jopa 30 vuoden ajan, tämän pisteen määrittämiseksi ja sen saavuttamiseksi. Ymmärtääksemme, mitä tarvitsemme, eli valmistella aseita ei huomista tai edes ylihuomenta varten, vaan historiallista viikkoa varten … Toistan, älä ajattele sitä, mitä he tekevät Yhdysvalloissa, Ranskassa, Saksassa, ajattele mitä heillä on 30 vuoden kuluttua. Ja sinun on luotava jotain, joka on parempi kuin he nyt. Älä seuraa heitä, yritä ymmärtää mihin kaikki on menossa, niin me voitamme."
Toisin sanoen on ymmärrettävä, onko tällainen tehtävä meille syntynyt, ja jos kyllä, miten se ratkaistaan.
