Kilpailu ilmailun hypersonisten nopeuksien kehittämisestä alkoi kylmän sodan aikana. Noina vuosina Neuvostoliiton, Yhdysvaltojen ja muiden kehittyneiden maiden suunnittelijat ja insinöörit suunnittelivat uusia lentokoneita, jotka kykenivät lentämään 2-3 kertaa nopeammin kuin äänen nopeus. Kilpailu nopeudesta on synnyttänyt monia löytöjä ilmakehän aerodynamiikassa ja saavuttanut nopeasti lentäjien fyysisten kykyjen ja lentokoneiden valmistuskustannusten rajat. Tämän seurauksena ohjussuunnittelutoimistot hallitsivat ensimmäisenä hypersoundin jälkeläisissään - mannertenvälisiä ballistisia ohjuksia (ICBM) ja kantoraketteja. Lähettäessään satelliitteja maanläheisille ratoille raketit kehittivät nopeuden 18 000 - 25 000 km / h. Tämä ylitti selvästi nopeimman yliäänikoneen, sekä siviili- (Concorde = 2150 km / h, Tu-144 = 2300 km / h) että sotilaallisen (SR-71 = 3540 km / h, MiG-31 = 3000 km / km) raja-arvot. tunnin).
Haluaisin erikseen huomata, että kun suunnittelemme MiG-31-ylikansallista sieppaajaa, lentokoneen suunnittelija G. E. Lozino-Lozinsky käytti kehysrakenteessa kehittyneitä materiaaleja (titaani, molybdeeni jne.), Minkä ansiosta lentokone saavutti ennätykselliset miehitetyt lentokorkeudet (MiG-31D) ja korkein nopeus 7000 km / h yläilmakehässä. Vuonna 1977 testilentäjä Aleksanteri Fedotov asetti edeltäjänsä MiG-25: n absoluuttisen maailmanennätyksen-37650 metriä (vertailun vuoksi: SR-71: n suurin lentokorkeus oli 25929 metriä). Valitettavasti moottoreita korkeilla lennoilla erittäin harvinaisessa ilmapiirissä ei ollut vielä luotu, koska näitä tekniikoita kehitettiin vain Neuvostoliiton tutkimuslaitosten ja suunnittelutoimistojen syvyydessä lukuisten kokeellisten töiden puitteissa.
Uusi vaihe hypersound -tekniikoiden kehittämisessä oli tutkimushankkeita ilmailu- ja avaruusjärjestelmien luomiseksi, jotka yhdistävät ilmailun (taitolennot ja liikkumavarat, laskeutuminen kiitotielle) ja avaruusalusten (saapuvat kiertoradalle, kiertoradalle, kiertoradalle) kyvyt. Neuvostoliitossa ja Yhdysvalloissa nämä ohjelmat kehitettiin osittain, ja ne esittivät maailmalle avaruuskiertokoneita "Buran" ja "Space Shuttle".
Miksi osittain? Tosiasia on, että lentokone laukaistiin kiertoradalle käyttäen kantorakettia. Peruutuksen hinta oli valtava, noin 450 miljoonaa dollaria (avaruussukkulaohjelman puitteissa), joka oli useita kertoja korkeampi kuin kalleimpien siviili- ja sotilaslentokoneiden kustannukset, eikä se sallinut kiertoradan tekemistä massatuotteeksi. Tarve investoida valtavia summia infrastruktuurin luomiseen, joka tarjoaa erittäin nopeita mannertenvälisiä lentoja (kosmodromit, lennonohjauskeskukset, polttoaineen täyttökompleksit), on lopulta haudannut matkustajaliikenteen mahdollisuuden.
Ainoa asiakas, joka oli ainakin jotenkin kiinnostunut hypersonisista ajoneuvoista, oli armeija. Totta, tämä kiinnostus oli luonteeltaan episodista. Neuvostoliiton ja Yhdysvaltojen sotilasohjelmat ilmailu- ja avaruuslentokoneiden luomiseksi seurasivat eri polkuja. Ne toteutettiin johdonmukaisimmin Neuvostoliitossa: PKA: n (liukuva avaruusalus) luomisprojektista MAKS: iin (monikäyttöinen ilmailutilajärjestelmä) ja Buraniin, rakennettiin johdonmukainen ja jatkuva tieteellisten ja teknisten pohjarakenteiden ketju, jonka pohjalta Hypersonic -lentokoneiden prototyyppien tulevien kokeellisten lentojen perusta.
Rakettisuunnittelutoimistot jatkoivat ICBM -malliensa parantamista. Nykyaikaisten ilmatorjunta- ja ohjuspuolustusjärjestelmien myötä, jotka kykenevät ampumaan alas ICBM -taistelukärjet kaukaa, uusia vaatimuksia alkoi asettaa ballististen ohjusten tuhoisille elementeille. Uusien ICBM: n taistelupään oli tarkoitus voittaa vihollisen ilmatorjunta- ja ohjuspuolustus. Näin taistelupäät näyttivät kykeneviksi voittamaan ilmailu- ja avaruuspuolustuksen hypersonisilla nopeuksilla (M = 5-6).
Hypersonic -tekniikoiden kehittäminen ICBM -laitteiden taistelukärkiä varten mahdollisti useiden hankkeiden aloittamisen puolustavien ja hyökkäävien hypersonic -aseiden luomiseksi - kineettinen (railgun), dynaaminen (risteilyohjukset) ja avaruus (isku kiertoradalta).
Yhdysvaltojen sekä Venäjän ja Kiinan välisen geopoliittisen kilpailun kiristyminen on herättänyt keskustelun hypersoundista lupaavana välineenä, joka kykenee tarjoamaan edun avaruus-, ohjus- ja ilma -aseiden alalla. Kasvava kiinnostus näitä tekniikoita kohtaan johtuu myös siitä, että viholliselle aiheutetaan mahdollisimman paljon vahinkoa tavanomaisilla (ei-ydinvoimaisilla) tuhoamismenetelmillä, jota tosiasiassa toteuttavat Yhdysvaltojen johtamat NATO-maat.
Itse asiassa, jos armeijakomennolla on vähintään sata ydinvoimalaitteistoa sisältävää hypersonic-ajoneuvoa, jotka voittavat helposti olemassa olevat ilma- ja ohjuspuolustusjärjestelmät, tämä "kuninkaiden viimeinen väite" vaikuttaa suoraan ydinvoimien väliseen strategiseen tasapainoon. Lisäksi hypersonic -ohjus voi pitkällä aikavälillä tuhota strategisten ydinvoimien elementtejä sekä ilmasta että avaruudesta korkeintaan tunnin kuluessa päätöksen tekemisestä siihen hetkeen, kun kohde osuu. Tämä ideologia sisältyy amerikkalaiseen sotilaalliseen ohjelmaan Prompt Global Strike (nopea maailmanlaajuinen lakko).
Onko tällainen ohjelma toteutettavissa käytännössä? Argumentit "puolesta" ja "vastaan" jaettiin suunnilleen tasan. Selvitetään se.
American Prompt Global Strike Program
Prompt Global Strike (PGS) -käsite hyväksyttiin 2000 -luvulla Yhdysvaltain asevoimien komennon aloitteesta. Sen keskeinen elementti on kyky antaa ydinaseeton isku kaikkialla maailmassa 60 minuutin kuluessa päätöksen tekemisestä. Työtä tämän konseptin puitteissa tehdään samanaikaisesti useisiin suuntiin.
PGS: n ensimmäinen suunta, ja kaikkein realistisin teknisestä näkökulmasta oli ICBM-laitteiden käyttö, joissa on erittäin tarkkoja ei-ydinaseita, mukaan lukien ryhmittymät, ja joissa on joukko laskeutuvia ampumatarvikkeita. Tämän suunnan kehitykseksi valittiin Trident II D5 -merenpohjainen ICBM, joka toimitti ala-ampumatarvikkeita enintään 11 300 kilometrin etäisyydelle. Tällä hetkellä työn alla on taistelukärkien CEP-arvon alentaminen 60-90 metriin.
PGS: n toinen suunta valitut strategiset hypersonic risteilyohjukset (SGCR). Hyväksytyn konseptin puitteissa toteutetaan X-51A Waverider (SED-WR) -aliohjelmaa. Yhdysvaltojen ilmavoimien aloitteesta ja DARPAn tuesta lähtien Pratt & Whitney ja Boeing ovat toteuttaneet hypersonic -ohjuksen kehittämistä vuodesta 2001 lähtien.
Ensimmäisen tuloksen meneillään olevasta työstä pitäisi olla vuoteen 2020 mennessä teknologian esittelylaite, johon on asennettu hypersonic -ramjet -moottori (scramjet -moottori). Asiantuntijoiden mukaan tällä moottorilla varustetulla SGKR: llä voi olla seuraavat parametrit: lentonopeus M = 7-8, suurin lentoalue 1300-1800 km, lentokorkeus 10-30 km.
Toukokuussa 2007 X-51A "WaveRider" -työn edistymisen yksityiskohtaisen tarkastelun jälkeen sotilasasiakkaat hyväksyivät ohjushankkeen. Boeing X-51A WaveRider -kokeellinen SGKR on klassinen risteilyohjus, jossa on ventraalinen scramjet-moottori ja nelikonsolinen takayksikkö. Passiivisen lämpösuojan materiaalit ja paksuus valittiin laskettujen arvioiden mukaan. Raketin nenämoduuli on valmistettu volframista, jossa on silikonipinnoite, joka kestää kineettistä kuumennusta jopa 1500 ° C: seen. Raketin alapinnalla, jossa odotetaan jopa 830 ° C: n lämpötiloja, käytetään Boeingin Space Shuttle -ohjelmaan kehittämiä keraamisia laattoja. X-51A-ohjuksen on täytettävä varkausvaatimukset (RCS enintään 0,01 m2). Tuotteen kiihdyttämiseksi nopeuteen, joka vastaa M = 5, on tarkoitus asentaa tandem-kiinteän polttoaineen raketinvahvistin.
Suunnitelmissa on käyttää Yhdysvaltain strategisia ilma -aluksia SGKR: n pääkuljetusyrityksenä. Vielä ei ole tietoa siitä, miten nämä ohjukset sijoitetaan - siiven alle tai strategin rungon sisään.
PGS: n kolmas alue ovat ohjelmia kineettisten aseiden järjestelmien luomiseksi, jotka osuvat kohteisiin maan kiertoradalta. Amerikkalaiset laskivat yksityiskohtaisesti noin 6 metrin pituisen ja 30 cm halkaisijaisen volframitangon taistelukäytön tulokset, jotka putosivat kiertoradalta ja törmäsivät maanpintaan noin 3500 m / s nopeudella. Laskelmien mukaan kohtaamispaikalla vapautuu energiaa, joka vastaa 12 tonnin trinitrotolueenin (TNT) räjähdystä.
Teoreettinen perusta antoi alkunsa kahden yliäänisen ajoneuvon (Falcon HTV-2 ja AHW) hankkeille, jotka laukaistaan kiertoradalle kantoraketeilla ja jotka pystyvät taistelutilassa liukumaan ilmakehässä nopeammin lähestyessään tavoitetta. Vaikka tämä kehitys on alustavan suunnittelun ja kokeellisten lanseerausten vaiheessa. Suurimmat ongelmalliset kysymykset ovat toistaiseksi avaruuden tukijärjestelmät (avaruusryhmät ja taistelualustat), erittäin tarkat kohdeohjausjärjestelmät ja kiertoradalle laukaisun salaisuuden varmistaminen (kaikki laukaisu- ja kiertorataobjektit avataan Venäjän ohjushyökkäysvaroituksella ja avaruusohjauksella) järjestelmät). Amerikkalaiset toivovat voivansa ratkaista salaisen ongelman vuoden 2019 jälkeen ottamalla käyttöön uudelleenkäytettävän ilmailutilajärjestelmän, joka laukaisee hyötykuorman kiertoradalle "lentokoneella" kahdella vaiheella - kantolentokoneella (joka perustuu Boeing 747: een) ja miehittämättömät avaruuslentokoneet (perustuvat prototyyppiin X-37V).
PGS: n neljäs suunta on ohjelma miehittämättömän hypersonisen tiedustelulentokoneen luomiseen kuuluisan Lockheed Martin SR-71 Blackbirdin perusteella.
Lockheedin divisioona, Skunk Works, kehittää parhaillaan lupaavaa UAV: tä työnimellä SR-72, jonka pitäisi kaksinkertaistaa SR-71: n maksiminopeus ja saavuttaa arvot noin M = 6.
Hypersonic -tiedustelulentokoneen kehittäminen on täysin perusteltua. Ensinnäkin SR-72 on suuren nopeutensa vuoksi erittäin haavoittuva ilmapuolustusjärjestelmille. Toiseksi se täyttää "aukot" satelliittien toiminnassa, hankkii nopeasti strategista tietoa ja havaitsee liikkuvat kompleksit ICBM: stä, laivamuodostelmista ja vihollisjoukkojen ryhmittymistä operaatioiden teatterissa.
Kaksi SR-72-lentokoneen versiota harkitaan-miehitetty ja miehittämätön; sitä on myös mahdollista käyttää iskupommittajana, korkean tarkkuuden aseiden kantajana. Todennäköisesti kevyitä raketteja ilman tukimoottoria voidaan käyttää aseina, koska niitä ei tarvita, kun ne laukaistaan 6 M: n nopeudella. Vapautettua painoa käytetään todennäköisesti taistelupään tehon lisäämiseen. Lockheed Martinin lentokoneen prototyyppi on tarkoitus esitellä vuonna 2023.
Kiinalainen hanke hypersonic-lentokoneesta DF-ZF
27. huhtikuuta 2016 amerikkalainen julkaisu "Washington Free Beacon", viitaten Pentagonin lähteisiin, ilmoitti maailmalle Kiinan hypersonic-lentokoneen DZ-ZF seitsemännestä testistä. Lentokone käynnistettiin Taiyuanin kosmodromilta (Shanxin maakunta). Lehden mukaan kone teki liikkeitä nopeudella 6400 - 11200 km / h ja kaatui harjoituskentällä Länsi -Kiinassa.
"Yhdysvaltain tiedustelupalvelun mukaan Kiina aikoo käyttää hypersonic -konetta ydinaseena, joka kykenee tunkeutumaan ohjuspuolustusjärjestelmiin", sanomalehti totesi. "DZ-ZF: ää voidaan käyttää myös aseena, joka kykenee tuhoamaan kohteen missä tahansa päin maailmaa tunnissa."
Yhdysvaltain tiedustelupalvelun suorittaman koko testisarjan analyysin mukaan hypersonic-lentokoneet laukaistiin lyhyen kantaman ballistisilla ohjuksilla DF-15 ja DF-16 (kantama jopa 1000 km) sekä keskipitkällä -alue DF-21 (kantama 1800 km). DF-31A ICBM -laitteiden (etäisyys 11 200 km) laukaisujen jatkokehitystä ei suljettu pois. Testausohjelman mukaan tiedetään seuraavaa: ilmakehän ylempien kerrosten kantajasta erotettuna kartion muotoinen laite kiihtyvyydellä liukui alas ja liikkui pitkin tavoiterataa.
Huolimatta lukuisista ulkomaisten tiedotusvälineiden julkaisuista, joiden mukaan kiinalainen hypersonic -lentokone (HVA) on suunniteltu tuhoamaan amerikkalaisia lentotukialuksia, kiinalaiset sotilasasiantuntijat suhtautuivat skeptisesti tällaisiin lausuntoihin. He viittasivat tunnettuun tosiasiaan, että GLA: n yliääninen nopeus luo plasman pilven laitteen ympärille, mikä häiritsee sisäisen tutkan toimintaa, kun se säätää kurssia ja tähtää liikkuvaan kohteeseen, kuten lentotukialukseen.
PLA Missile Forces Command Collegessa professori eversti Shao Yongling kertoi China Dailylle:”Sen erittäin nopea nopeus ja kantama tekevät siitä (GLA) erinomaisen aseen maakohteiden tuhoamiseen. Tulevaisuudessa se voi korvata mannertenväliset ballistiset ohjukset."
Yhdysvaltain kongressin asiasta vastaavan komission raportin mukaan PLA voi hyväksyä DZ-ZF: n vuonna 2020 ja sen parannetun pitkän kantaman version vuoteen 2025 mennessä.
Venäjän tieteellinen ja tekninen kehitys - hypersonic -lentokone
Hypersonic Tu-2000
Neuvostoliitossa hypersonic-lentokoneen työ aloitettiin Tupolevin suunnittelutoimistossa 1970-luvun puolivälissä Tu-144-sarjan matkustajakoneen pohjalta. Tutkimus ja suunnittelu lentokoneesta, joka kykenee saavuttamaan nopeuden jopa M = 6 (TU-260) ja lentoetäisyyden jopa 12 000 km, sekä yliäänisestä mannertenvälisestä lentokoneesta TU-360. Sen lentoetäisyyden oli tarkoitus nousta 16 000 kilometriin. Hanke valmisteltiin jopa matkustajahypersooniselle lentokoneelle Tu-244, joka oli suunniteltu lentämään 28-32 km: n korkeudessa nopeudella M = 4,5-5.
Helmikuussa 1986 Yhdysvalloissa aloitettiin tutkimus- ja kehitystyö X-30-avaruuskoneen luomiseksi ilma-suihkumoottorijärjestelmällä, joka pystyy tulemaan kiertoradalle yksivaiheisessa versiossa. National Aerospace Plane (NASP) -projekti erottui runsaasta uudesta tekniikasta, jonka avain oli kaksitilainen hypersonic-ramjet-moottori, joka mahdollistaa lentämisen M = 25 nopeudella. Neuvostoliiton tiedustelutietojen mukaan NASP: tä kehitettiin siviili- ja sotilastarkoituksiin.
Vastaus transatmosfäärisen X-30: n (NASP) kehitykseen oli Neuvostoliiton hallituksen 27. tammikuuta ja 19. heinäkuuta 1986 antamat asetukset, jotka koskivat amerikkalaisen ilmailulentokoneen (VKS) vastaavan luomista. Puolustusministeriö antoi 1. syyskuuta 1986 yksivaiheisen uudelleenkäytettävän ilma-aluksen (MVKS) tehtävät. Tämän tehtävän mukaan MVKS: n piti varmistaa rahdin tehokas ja taloudellinen toimittaminen maanläheiselle kiertoradalle, nopea mannertenvälinen ilmakuljetus ja sotilaallisten tehtävien ratkaisu sekä ilmakehässä että avaruudessa. Tupolev Design Bureau, Yakovlev Design Bureau ja NPO Energia kilpailulle toimittamista töistä Tu-2000-projekti hyväksyttiin.
MVKS -ohjelman alustavien tutkimusten tuloksena voimalaitos valittiin testattujen ja testattujen ratkaisujen perusteella. Olemassa olevilla ilmavirtamoottoreilla (VRM), jotka käyttivät ilmakehän ilmaa, oli lämpötilarajoituksia, niitä käytettiin lentokoneissa, joiden nopeus ei ylittänyt M = 3, ja rakettimoottoreiden piti kuljettaa paljon polttoainetta, eivätkä ne sopineet pitkät lennot ilmakehässä …. Siksi tehtiin tärkeä päätös - jotta lentokone lentää yliäänenopeuksilla ja kaikilla korkeuksilla, sen moottoreissa on oltava sekä ilmailu- että avaruusteknologian piirteitä.
Kävi ilmi, että järkevin hypersonic -lentokoneelle on ramjet -moottori (ramjet -moottori), jossa ei ole pyöriviä osia, yhdessä kiihtyvyyden kanssa turbojet -moottorin (turbojet -moottorin) kanssa. Oletettiin, että nestemäisellä vedyllä toimiva ramjet -moottori soveltuu parhaiten yliäänisen nopeuden lennoille. Booster -moottori on turboreaktiivinen moottori, joka toimii joko kerosiinilla tai nestemäisellä vedyllä.
Tämän seurauksena yhdistelmä taloudellista turboreaktiivista moottoria, joka toimii nopeusalueella M = 0-2,5, toista moottoria-ramjet-moottoria, joka kiihdyttää lentokoneen M = 20: een, ja nestemäistä polttoainetta käyttävää moottoria kiertoradalle (kiihtyvyys ensimmäinen avaruusnopeus 7, 9 km / s) ja kiertoradan liikkeet.
Yksivaiheisen MVKS: n luomiseen liittyvien tieteellisten, teknisten ja teknisten ongelmien ratkaisemisen monimutkaisuuden vuoksi ohjelma jaettiin kahteen vaiheeseen: kokeellisen hypersonisen lentokoneen luominen, jonka lentonopeus on enintään M = 5 -6, ja kehitetään prototyyppi kiertoradalla olevasta VKS: stä, joka tarjoaa lentokokeen koko valikoiman lennoilla aina avaruuskävelyyn asti. Lisäksi MVKS-työn toisessa vaiheessa suunniteltiin luoda versioita Tu-2000B-avaruuspommikoneesta, joka suunniteltiin kaksipaikkaiseksi lentokoneeksi, jonka lentoetäisyys on 10000 km ja lentoonlähtöpaino 350 tonnia. Kuuden nestemäisellä vedyllä toimivan moottorin oli määrä antaa nopeus M = 6-8 30-35 km: n korkeudessa.
OKB: n asiantuntijoiden mukaan im. Tupolev, yhden VKS: n rakentamisen kustannusten piti olla noin 480 miljoonaa dollaria vuonna 1995 (hinnat kehitystyölle olivat 5,29 miljardia dollaria). Laukaisun arvioitu kustannus oli 13,6 miljoonaa dollaria, ja sitä käynnistetään 20 kertaa vuodessa.
Ensimmäistä kertaa Tu-2000-koneen malli esiteltiin näyttelyssä "Mosaeroshow-92". Ennen työn lopettamista vuonna 1992 Tu-2000 valmistettiin: siipikotelo nikkeliseoksesta, rungon elementit, kryogeeniset polttoainesäiliöt ja komposiittipolttoaineputket.
Atomic M-19
Pitkäaikainen "kilpailija" OKB: n strategisissa lentokoneissa. Tupolev-Kokeellinen koneenrakennuslaitos (nykyinen EMZ-niminen Myasishchev) on myös kehittänyt yksivaiheista videoneuvottelujärjestelmää Kholod-2-tutkimus- ja kehitystoiminnan puitteissa. Projektin nimi oli "M-19", ja sen tarkoituksena oli käsitellä seuraavia aiheita:
Aihe 19-1. Lentävän laboratorion luominen nestemäistä vetypolttoainetta käyttävällä voimalaitoksella, tekniikan kehittäminen kryogeenisen polttoaineen kanssa työskentelemiseen;
Aihe 19-2. Suunnittelu- ja suunnittelutyöt hypersonisen ilma -aluksen ulkonäön määrittämiseksi;
Aihe 19-3. Suunnittelu- ja suunnittelutyöt lupaavan videoneuvottelujärjestelmän ulkonäön määrittämiseksi;
Aihe 19-4. Suunnittelu ja suunnittelutyö vaihtoehtoisten vaihtoehtojen ulkonäön määrittämiseksi
VKS ydinvoimajärjestelmällä
Työt lupaavan VKS: n parissa suoritettiin General Designer V. M.: n suorassa valvonnassa. Myasishchev ja yleinen suunnittelija A. D. Tohuntsa. T & K -osien toteuttamiseksi hyväksyttiin suunnitelmat yhteisestä työstä Neuvostoliiton ilmailuteollisuusministeriön yritysten kanssa, mukaan lukien: TsAGI, TsIAM, NIIAS, ITAM ja monet muut, sekä Tiedeakatemian tutkimuslaitoksen ja puolustusministeriö.
M-19 yksivaiheisen VKS: n ulkonäkö määritettiin tutkittuaan lukuisia vaihtoehtoja aerodynaamiselle asettelulle. Uuden tyyppisten voimalaitosten ominaisuuksien tutkimuksen kannalta scramjet-malleja testattiin tuulitunnelissa nopeuksilla, jotka vastasivat numeroita M = 3-12. Tulevan VKS: n tehokkuuden arvioimiseksi kehitettiin myös laitteen ja ydinvoimarakettimoottorilla (NRE) varustetun voimalaitoksen järjestelmien matemaattisia malleja.
Ilmailu- ja avaruusjärjestelmän käyttö yhdistetyn ydinvoimajärjestelmän kanssa merkitsi laajennettuja mahdollisuuksia sekä maanläheisen avaruuden, mukaan lukien geostationaariset kiertoradat mukaan lukien, että syvän avaruuden, mukaan lukien kuu- ja kuutila, tutkimiseen.
Ydinlaitoksen läsnäolo VKS: llä mahdollistaisi myös sen käytön tehokkaana energiakeskuksena uuden tyyppisten avaruusaseiden (palkki, palkkiaseet, ilmasto -olosuhteet, jne.) Toiminnan varmistamiseksi.
Yhdistetty käyttövoimajärjestelmä (KDU) sisälsi:
Marssiva ydinvoimarakettimoottori (NRM), joka perustuu säteilyltä suojaavaan ydinreaktoriin;
10 ohisyöttöistä turbojet-moottoria (DTRDF), joissa on lämmönvaihtimet sisä- ja ulkokierteissä ja jälkipoltin;
Hypersonic -ramjet -moottorit (scramjet -moottorit);
Kaksi turboahdinta pumpatakseen vetyä DTRDF -lämmönvaihtimien läpi;
Jakeluyksikkö, jossa on turbopumppuyksiköt, lämmönvaihtimet ja putkistoventtiilit, polttoaineen syöttöjärjestelmät.
Vetyä käytettiin polttoaineena DTRDF- ja scramjet -moottoreissa, ja se oli myös työneste NRE: n suljetussa silmukassa.
Lopullisessa muodossaan M-19-konsepti näytti tältä: 500 tonnin ilmailu- ja avaruusjärjestelmä suorittaa lentoonlähdön ja alkukiihdytyksen kuin ydinlentokone, jossa on suljetun kierron moottorit, ja vety toimii jäähdytysaineena, joka siirtää lämpöä reaktorista kymmenelle turbojet-moottorille. Kiihtyvyyden ja nousun edetessä vetyä alkaa syöttää turbojet-moottorin jälkipolttimiin, hieman myöhemmin suoravirtaisiin scramjet-moottoreihin. Lopuksi 50 km: n korkeudessa, yli 16 M: n lentonopeudella, kytketään päälle atominen NRM, jonka työntövoima on 320 tf, mikä varmisti poistumisen toimivalle kiertoradalle, jonka korkeus oli 185-200 kilometriä. Kun lentoonlähtöpaino on noin 500 tonnia, ilma-avaruusaluksen M-19 oli tarkoitus laukaista noin 30-40 tonnin painoinen hyötykuorma viiteradalle, jonka kaltevuus on 57,3 °.
On huomattava, että vähän tunnettu tosiasia on, että laskettaessa CDU: n ominaisuuksia turbopotroottivirtaus-, raketti-suoravirtaus- ja hypersonic-lentotilassa käytettiin kokeellisten tutkimusten ja laskelmien tuloksia TsIAM: ssa, TsAGI: ssa ja ITAM SB AS Neuvostoliitto.
Ajax "- kuulostaa uudella tavalla
Hypersonic -lentokoneen luomiseen liittyvää työtä tehtiin myös SKB "Nevassa" (Pietari), jonka perusteella perustettiin Hypersonic Speeds -yhtiön valtion tutkimusyritys (nyt OJSC "NIPGS" HC "Leninets").
NIPGS lähestyi GLA: n luomista aivan uudella tavalla. Ajatuksen GLA -käsite esiteltiin 1980 -luvun lopulla. Vladimir Lvovich Freistadt. Sen ydin on se, että GLA: lla ei ole lämpösuojaa (toisin kuin useimmat videoneuvottelut ja GLA). Hypersonic -lennon aikana syntyvä lämpövirta päästetään HVA: han lisäämään sen energiaresursseja. Niinpä GLA "Ajax" oli avoin aerotermodynaaminen järjestelmä, joka muutti osan hypersonic -ilmavirran kineettisestä energiasta kemialliseksi ja sähköenergiaksi ja ratkaisi samanaikaisesti lentokoneen rungon jäähdytyksen. Tätä varten suunniteltiin katalysaattorilla varustetun kemiallisen lämmöntalteenottoreaktorin pääkomponentit, jotka sijoitettiin lentokoneen rungon ihon alle.
Lentokoneen iholla lämpörasitetuimmissa paikoissa oli kaksikerroksinen pinta. Kuorikerrosten välissä oli lämmönkestävästä materiaalista (nikkelisienistä) valmistettu katalyytti, joka oli aktiivinen jäähdytysosajärjestelmä, jossa oli kemiallisia lämmön talteenottoreaktoreita. Laskelmien mukaan GLA-lentokoneen runkoelementtien lämpötila ei ylittänyt kaikissa hypersonic-lentotiloissa 800-850 ° C.
GLA sisältää ramjet-moottorin, jossa on yliäänipoltto, integroituna lentokoneen runkoon ja päämoottoriin-magnetoplasma-kemiallinen moottori (MPKhD). MPKhD on suunniteltu hallitsemaan ilmavirtaa magneto-kaasudynaamisella kiihdyttimellä (MHD-kiihdytin) ja sähköntuotantoa MHD-generaattorilla. Generaattorin teho oli jopa 100 MW, mikä oli aivan riittävä teho laserille, joka kykenee lyömään erilaisia kohteita maanläheisillä kiertoradilla.
Oletettiin, että lennon puolivälissä oleva MPKM kykenisi muuttamaan lentonopeutta laajalla lennon Mach-luvun alueella. Koska magneettikenttä hidastaa hyperäänivirtausta, optimaaliset olosuhteet luotiin yliäänikammion polttokammioon. TsAGI -testien aikana kävi ilmi, että Ajax -konseptin puitteissa luotu hiilivetypolttoaine palaa useita kertoja nopeammin kuin vety. MHD-kiihdytin voisi "kiihdyttää" palamistuotteita ja nostaa suurimman lentonopeuden M = 25: een, mikä takaa poistumisen maanläheiselle kiertoradalle.
Hypersonic-lentokoneen siviiliversio on suunniteltu lentonopeudeksi 6000-12000 km / h, lentoetäisyydelle jopa 19000 km ja 100 matkustajan kuljetukseen. Ajax -hankkeen sotilaallisesta kehityksestä ei ole tietoa.
Venäläinen hypersound -konsepti - ohjukset ja PAK DA
Neuvostoliitossa ja uuden Venäjän olemassaolon ensimmäisinä vuosina tehdyt työt hypersonic -tekniikoista mahdollistavat sen, että alkuperäinen kotimainen menetelmä ja tieteellinen ja tekninen perusta on säilytetty ja niitä on käytetty venäläisen GLA: n luomiseen - sekä rakettina ja lentokoneversiot.
Vuonna 2004 Turvallisuus 2004 -komennon aikana Venäjän presidentti V. V. Putin teki julkilausuman, joka innostaa edelleen "yleisön" mieliä.”Kokeita ja joitain testejä tehtiin … Pian Venäjän asevoimat saavat taistelujärjestelmiä, jotka kykenevät toimimaan mannertenvälisillä etäisyyksillä, yliäänisellä nopeudella, suurella tarkkuudella, laajalla liikkumavaralla korkeudessa ja iskusuunnassa. Nämä kompleksit tekevät mahdollisista esimerkeistä ohjuksen torjunnasta olemassa olevia tai lupaavia."
Jotkut kotimaiset tiedotusvälineet tulkitsivat tämän lausunnon parhaansa mukaan. Esimerkiksi: "Venäjällä kehitettiin maailman ensimmäinen hypersoninen ohjusohjus, joka laukaistiin Tu-160-strategisesta pommikoneesta helmikuussa 2004, jolloin suoritettiin turvallisuus 2004 -komentoharjoitus."
Itse asiassa harjoituksen aikana laukaistiin RS-18 "Stilet" ballistinen ohjus uusilla taisteluvälineillä. Perinteisen taistelukärjen sijasta RS-18: ssa oli jonkinlainen laite, joka pystyi muuttamaan lennon korkeutta ja suuntaa ja siten voittamaan kaikki, myös amerikkalaiset, ohjuspuolustuksen. Ilmeisesti Security 2004 -harjoituksen aikana testattu laite oli vähän tunnettu X-90-hypersonic risteilyohjus (GKR), joka kehitettiin Raduga Design Bureau -yrityksessä 1990-luvun alussa.
Tämän ohjuksen suorituskykyominaisuuksien perusteella strateginen Tu-160-pommikone voi ottaa mukaan kaksi X-90-konetta. Muut ominaisuudet näyttävät tältä: raketin massa on 15 tonnia, päämoottori on scramjet-moottori, kiihdytin on kiinteää ponneainetta, lentonopeus on 4-5 M, laukaisukorkeus on 7000 m, lento korkeus on 7000-20000 m, laukaisualue 3000-3500 km, taistelupään lukumäärä on 2, taistelupään saanto on 200 kt.
Kiistassa siitä, mikä kone tai raketti on parempi, lentokoneet hävisivät useimmiten, koska ohjukset osoittautuivat nopeammiksi ja tehokkaammiksi. Lentokoneesta tuli risteilyohjusten kantaja, joka pystyy lyömään kohteita 2500-5000 km: n etäisyydeltä. Strateginen pommikone, joka laukaisi ohjuksen kohteeseen, ei päässyt vastustavan ilmapuolustuksen alueelle, joten ei ollut mitään järkeä tehdä siitä yliäänistä.
Lentokoneiden ja ohjusten välinen "hypersooninen kilpailu" lähestyy nyt uutta suojaa, ja tulos on ennustettavissa - ohjukset ovat jälleen lentokoneita edellä.
Arvioidaan tilanne. Venäjän ilmailujoukkoihin kuuluva pitkän kantaman ilmailu on aseistettu 60 Tu-95MS-potkuriturbiinikoneella ja 16 Tu-160-suihkupommikoneella. Tu-95MS: n käyttöikä päättyy 5-10 vuoden kuluttua. Puolustusministeriö on päättänyt nostaa Tu-160-koneiden määrän 40 yksikköön. Työt Tu-160: n nykyaikaistamiseksi ovat käynnissä. Siten uusia Tu-160M-koneita alkaa pian saapua ilmailu- ja avaruusvoimiin. Tupolevin suunnittelutoimisto on myös lupaavan pitkän kantaman ilmailukompleksin (PAK DA) pääkehittäjä.
"Mahdollinen vihollisemme" ei ole toimettomana, vaan hän investoi Prompt Global Strike (PGS) -konseptin kehittämiseen. Yhdysvaltain sotilasbudjetin valmiudet rahoituksen suhteen ylittävät merkittävästi Venäjän budjetin. Valtiovarainministeriö ja puolustusministeriö kiistelevät valtion aseistusohjelman rahoituksesta vuoteen 2025 asti. Puhumme paitsi uusien aseiden ja sotilastarvikkeiden hankintaan liittyvistä nykyisistä kuluista, mutta myös lupaavasta kehityksestä, johon kuuluvat PAK DA- ja GLA -tekniikat.
Hypersonic -ammusten (ohjusten tai ammusten) luomisessa kaikki ei ole selvää. Hypersoundin selvä etu on nopeus, lyhyt lähestymisaika kohteeseen ja korkea takuu ilman- ja ohjuspuolustusjärjestelmien voittamisesta. Ongelmia on kuitenkin monia - kertakäyttöisten ampumatarvikkeiden korkeat kustannukset, ohjauksen monimutkaisuus lentotietä muutettaessa. Samoista puutteista tuli ratkaisevia argumentteja, kun vähennettiin tai suljettiin ohjelmia miehitetylle yliäänelle, toisin sanoen yliäänisille lentokoneille.
Ammusten korkeiden kustannusten ongelma voidaan ratkaista siten, että lentokoneessa on voimakas tietotekniikkakompleksi pommituksen (laukaisun) parametrien laskemiseksi, mikä muuttaa tavanomaiset pommit ja ohjukset tarkkuusaseiksi. Samanlaiset hypersonic-ohjusten taistelukärkiin asennetut ajotietokonejärjestelmät mahdollistavat niiden rinnastamisen strategisten erittäin tarkkojen aseiden luokkaan, joka PLA: n sotilasasiantuntijoiden mukaan voi korvata ICBM-järjestelmät. Strategisen kantaman ohjuksen GLA läsnäolo asettaa kyseenalaiseksi pitkän kantaman ilmailun ylläpitämisen tarpeen, koska sillä on rajoituksia taistelukäytön nopeudelle ja tehokkuudelle.
Hypersonic-ilmatorjuntaohjuksen (GZR) esiintyminen minkä tahansa armeijan arsenaalissa pakottaa strategisen ilmailun "piiloutumaan" lentokentille, tk. Suurin etäisyys, josta pommikoneen risteilyohjuksia voidaan käyttää, tällaiset ilmaohjukset ylittävät muutamassa minuutissa. GZR: n kantaman, tarkkuuden ja ohjattavuuden lisääminen sallii heidät ampumaan alas vihollisen ICBM: t millä tahansa korkeudella ja häiritä strategisten pommikoneiden massiivista hyökkäystä ennen kuin ne saavuttavat risteilyohjusten laukaisulinjan. "Strategin" lentäjä mahdollisesti havaitsee ilmatorjuntaohjusjärjestelmän laukaisun, mutta hänellä ei todennäköisesti ole aikaa ohjata konetta tappiosta.
GLA: n kehitys, jota nyt suoritetaan intensiivisesti kehittyneissä maissa, osoittaa, että parhaillaan etsitään luotettavaa työkalua (asetta), joka voi taata vihollisen ydinaseiden tuhoutumisen ennen ydinaseiden käyttöä. valtion itsemääräämisoikeuden suojelemiseksi. Hypersonic -aseita voidaan käyttää myös valtion poliittisen, taloudellisen ja sotilaallisen vallan pääkeskuksissa.
Hypersoundia ei ole unohdettu Venäjällä, tällä tekniikalla (Sarmat ICBM, Rubezh ICBMs, X-90) perustuvia ohjusaseita luodaan parhaillaan, mutta luotetaan vain yhteen asetyyppiin ("ihmease", "kostotoimet")) Ei ainakaan pidä paikkaansa.
PAK DA: n luomisessa ei ole vieläkään selvyyttä, koska sen tarkoitusta ja taistelukäyttöä koskevat perusvaatimukset ovat edelleen tuntemattomia. Nykyiset strategiset pommikoneet, jotka ovat osa Venäjän ydinalan kolmikkoa, ovat vähitellen menettämässä merkityksensä uudenlaisten aseiden, mukaan lukien yliääniset, ilmaantumisen vuoksi.
Naton päätehtäväksi julistettu Venäjän "hillitsemiskurssi" voi objektiivisesti johtaa aggressioon maamme vastaan, johon osallistuvat Pohjois -Atlantin sopimuksen armeijat, jotka on koulutettu ja aseistettu nykyaikaisin keinoin. Henkilöstön ja aseiden määrällä NATO ylittää Venäjän 5-10 kertaa. Venäjän ympärille rakennetaan "terveysvyö", mukaan lukien sotilastukikohdat ja ohjuspuolustusasemat. Pohjimmiltaan Naton johtamaa toimintaa kuvataan sotilaallisesti operaation teatterin (operaation teatterin) operatiivisena valmisteluna. Samaan aikaan Yhdysvallat on edelleen tärkein aseiden hankintalähde, kuten se oli ensimmäisen ja toisen maailmansodan aikana.
Yliääninen strateginen pommikone voi tunnissa löytää itsensä kaikkialle maailmaan minkä tahansa sotilaslaitoksen (tukikohdan) yli, josta tarjotaan resursseja joukkojen ryhmille, mukaan lukien”terveysvyö”. Alhainen haavoittuvuus ohjus- ja ilmatorjuntajärjestelmille, se voi tuhota tällaiset esineet tehokkailla korkean tarkkuuden ydinaseettomilla aseilla. Tällaisen GLA: n läsnäolosta rauhan aikana tulee ylimääräinen pelote maailmanlaajuisten sotilaallisten seikkailujen kannattajille.
Siviili -GLA voi olla tekninen perusta läpimurtolle mannertenvälisten lentojen ja avaruusteknologioiden kehittämisessä. Tu-2000-, M-19- ja Ajax-hankkeiden tieteellinen ja tekninen perusta on edelleen ajankohtainen ja saattaa olla kysyntää.
Mikä on tulevaisuuden PAK DA - aliääninen SGKR: llä tai hypersonic muunnetuilla tavanomaisilla aseilla, on asiakkaiden - puolustusministeriön ja Venäjän hallituksen - asia.
”Joka voittaa alustavalla laskelmalla ennen taistelua, sillä on paljon mahdollisuuksia. Joka ei voittaa laskemalla ennen taistelua, sillä on vain vähän mahdollisuuksia. Se, jolla on paljon mahdollisuuksia, voittaa. Ne, joilla on vähän mahdollisuuksia, eivät voita. Lisäksi se, jolla ei ole mitään mahdollisuuksia. " / Sun Tzu, "Sodan taide" /
Sotilasasiantuntija Aleksei Leonkov
