Хиперзвуков изтребител. Хиперзвуков самолет. Руски хиперзвукови превозни средства

Обещаващ руски бомбардировач - отговорът на концепцията за бърз глобален удар?

Конкуренцията за развитие на авиационни хиперзвукови скорости започва по време на Студената война. В онези години дизайнери и инженери от СССР, САЩ и други развити страни проектират нови самолети, способни да летят 2-3 пъти по-бързо от скоростта на звука. Надпреварата за скорост породи много открития в областта на аеродинамиката на полета в атмосферата и бързо достигна границите на физическите възможности на пилотите и разходите за производство на самолет.

В резултат на това конструкторските бюра за ракети бяха първите, които усвоиха хиперзвука в своето потомство - междуконтинентални балистични ракети (ICBM) и ракети-носители. При изстрелване на спътници в околоземни орбити ракетите развиват скорост от 18 000 - 25 000 км / ч. Това далеч надвишава гранични параметринай-бързият свръхзвуков самолет, както граждански (Конкорд = 2150 км/ч, Ту-144 = 2300 км/ч), така и военен (SR-71 = 3540 км/ч, МиГ-31 = 3000 км/ч).

Отделно бих искал да отбележа, че при проектирането на свръхзвуков прехващач МиГ-31 конструкторът на самолети G.E. Лозино-Лозински използва усъвършенствани материали (титан, молибден и др.) В дизайна на корпуса, което позволи на самолета да постигне рекордна пилотирана височина на полета (МиГ-31D) и максимална скорост от 7000 км / ч в горните слоеве на атмосферата . През 1977 г. пилотът-изпитател Александър Федотов постави абсолютен световен рекорд за височина на полета на своя предшественик МиГ-25 - 37 650 метра (за сравнение СР-71 имаше максимална височина на полета 25 929 метра). За съжаление, двигатели за летене на големи височини в силно разредена атмосфера все още не са създадени, тъй като тези технологии се разработват само в дълбините на съветските изследователски институти и конструкторски бюра като част от многобройни експериментални работи.

Нов етап в развитието на хиперзвуковите технологии бяха изследователски проекти за създаване на аерокосмически системи, които съчетават възможностите на авиацията (висш пилотаж и маневри, кацане на пистата) и космически кораби (орбитално влизане, орбитален полет, слизане от орбита). В СССР и САЩ тези програми бяха частично разработени, разкривайки на света космическите орбитални самолети Буран и космическата совалка.

Защо частично? Факт е, че изстрелването на самолета в орбита е извършено с помощта на ракета-носител. Цената на изтеглянето беше огромна, около 450 милиона долара (по програмата Space Shuttle), което беше няколко пъти по-високо от цената на най-скъпите граждански и военни самолети и не позволи орбиталният самолет да стане масов продукт . Необходимостта от инвестиране на гигантски средства в създаването на инфраструктура, която осигурява ултрабързи междуконтинентални полети (космодруми, центрове за контрол на полетите, комплекси за зареждане с гориво), напълно погреба перспективата за превоз на пътници.

Единственият клиент, който поне по някакъв начин се интересуваше от хиперзвукови устройства, бяха военните. Вярно, този интерес беше епизодичен. Военните програми на СССР и САЩ за създаване на аерокосмически самолети следват различни пътища. В края на краищата те бяха най-последователно реализирани в СССР: от проекта за създаване на PKA (космически кораб за планиране) до МАКС (многоцелева авиационна космическа система) и Буран беше изградена последователна и непрекъсната верига от научна и техническа основа, на чиято основа е в основата на бъдещи експериментални полети на прототипи на хиперзвукови самолети.

Ракетните дизайнерски бюра продължиха да подобряват своите междуконтинентални балистични ракети. С появата на модерни системи за противовъздушна отбрана и противоракетна отбрана, способни да свалят бойни глави на междуконтинентални балистични ракети на голямо разстояние, започнаха да се налагат нови изисквания към поразителните елементи на балистичните ракети. Бойните глави на новите междуконтинентални балистични ракети трябваше да преодолеят противовъздушната и противоракетната отбрана на противника. Така че имаше бойни глави, способни да преодолеят аерокосмическата защита при хиперзвукови скорости (M = 5-6).

Развитието на хиперзвукови технологии за бойни глави (бойни глави) на междуконтинентални балистични ракети направи възможно стартирането на няколко проекта за създаване на отбранителни и нападателни хиперзвукови оръжия - кинетични (релсови оръдия), динамични (крилати ракети) и космически (удар от орбита).

Засилването на геополитическото съперничество на САЩ с Русия и Китай възроди темата за хиперзвука като обещаващ инструмент, който може да осигури предимство в областта на космическите и ракетните оръжия. Повишеният интерес към тези технологии се дължи и на концепцията за нанасяне на максимални щети на врага с конвенционални (неедрени) оръжия, която реално се прилага от страните от НАТО начело със САЩ.

Наистина, ако военното командване разполага с поне сто неядрени хиперзвукови превозни средства, които лесно могат да преодолеят съществуващи системипротивовъздушна отбрана и противоракетна отбрана, то този "последен аргумент на царете" пряко засяга стратегическия баланс между ядрените сили. Освен това хиперзвукова ракета в бъдеще може да унищожи елементи на стратегически ядрени сили както от въздуха, така и от космоса за не повече от час от момента на вземане на решение до момента на поразяване на целта. Именно тази идеология е заложена в американската военна програма Prompt Global Strike (бърз глобален удар).

Осъществима ли е такава програма на практика? Аргументите "за" и "против" бяха разделени приблизително по равно. Нека да го разберем.

Американската програма Prompt Global Strike

Концепцията за бърз глобален удар (PGS) беше приета през 2000 г. по инициатива на командването на въоръжените сили на САЩ. Неговият ключов елемент е способността за нанасяне на неядрени удари навсякъде по земното кълбо в рамките на 60 минути след вземане на решение. Работата в рамките на тази концепция се извършва едновременно в няколко направления.

Първата посока на PGS,и най-реалистично от техническа гледна точка беше използването на междуконтинентални балистични ракети с високоточни неядрени бойни глави, включително касетъчни бойни глави, които са оборудвани с набор от самонасочващи се суббоеприпаси. Базираната в морето междуконтинентална балистична ракета Trident II D5 беше избрана като тест за това направление, доставяйки суббоеприпаси на максимален обсег от 11 300 километра. IN дадено времеработи се за намаляване на CEP на бойни глави до стойности от 60-90 метра.

Второто направление на PGSбяха избрани стратегически хиперзвукови крилати ракети (SGKR). В рамките на възприетата концепция се изпълнява подпрограмата X-51A Waverider (SED-WR). По инициатива на ВВС на САЩ и с подкрепата на DARPA от 2001 г. разработването на хиперзвукова ракета се извършва от Pratt & Whitney и Boeing.

Първият резултат от текущата работа трябва да бъде появата до 2020 г. на технологичен демонстратор с инсталиран хиперзвуков прямоточен двигател (scramjet). Според експерти SGKR с този двигател може да има следните параметри: скорост на полета M = 7–8, максимална далечина на полета 1300–1800 км, височина на полета 10–30 км.

През май 2007 г., след подробен преглед на напредъка на работата по X-51A WaveRider, военните клиенти одобриха проекта за ракета. Експерименталният SGKR Boeing X-51A WaveRider е класическа крилата ракета с вентрален scramjet и четириконзолна опашка. Материалите и дебелината на пасивната термична защита са избрани в съответствие с изчислените оценки на топлинните потоци. Носовият модул на ракетата е изработен от волфрам, покрит със силикон, който може да издържи на кинетично нагряване до 1500°C. На долната повърхност на ракетата, където се очакват температури до 830°C, керамични плочкиразработен от Boeing за програмата Space Shuttle. Ракетата X-51A трябва да отговаря на високи изисквания за стелт (EPR не повече от 0,01 m 2). За да се ускори продуктът до скорост, съответстваща на M = 5, се планира да се инсталира тандемен ракетен ускорител на твърдо гориво.

Предвижда се използването на американски стратегически самолети като основен носител на SGKR. Засега няма информация как ще бъдат разположени тези ракети - под крилото или във фюзелажа на "стратега".

Третото направление на PGSса програми за създаване на системи от кинетични оръжия, които поразяват цели от земната орбита. Американците изчислиха подробно резултатите от бойното използване на волфрамова пръчка с дължина около 6 метра и диаметър 30 ​​см, изпусната от орбита и удряща земен обект със скорост около 3500 m / s. Според изчисленията на мястото на срещата ще се отдели енергия, еквивалентна на експлозията на 12 тона тринитротолуол (тротил).

Теоретичната обосновка породи проектите за две хиперзвукови апарати (Falcon HTV-2 и AHW), които ще бъдат извеждани в орбита от ракети-носители и в боен режим ще могат да се плъзгат в атмосферата с увеличаване на скоростта при приближаване до мишена. Докато тези разработки са на етап предварителен дизайн и експериментални изстрелвания. Основните проблемни въпроси засега остават космическите системи (космически съзвездия и бойни платформи), системите за високоточно насочване и осигуряването на секретността на изстрелването в орбита (всяко изстрелване и орбитални обекти се отварят руски системипредупреждение за ракетно нападение и контрол на космоса). Американците се надяват да решат проблема със секретността след 2019 г. с изстрелването на авиационна космическа система за многократна употреба, която ще извежда полезен товар в орбита „по дължината на самолета“, използвайки две степени – самолет-носител (на базата на Boeing 747) и безпилотен космически самолет (базиран на прототип на апарат X-37B).

Четвърто направление на PGSе програма за създаване на безпилотен хиперзвуков разузнавателен самолет на базата на известния Lockheed Martin SR-71 Blackbird.

Подразделение на Lockheed, Skunk Works, в момента разработва обещаващ UAV под работното име SR-72, който трябва да удвои максималната скорост на SR-71, достигайки стойности от около M = 6.

Разработката на хиперзвуков разузнавателен самолет е напълно оправдана. Първо, SR-72, поради колосалната си скорост, ще бъде по-малко уязвим от системите за противовъздушна отбрана. На второ място, той ще запълни „пропуските“ в работата на сателитите, бързо получаване на стратегическа информация и откриване на мобилни системи ICBM, формации на кораби, сили на противника в театрите на военни действия.

Разглеждат се два варианта на самолет SR-72 - пилотиран и безпилотен, като не се изключва и използването му като ударен бомбардировач, носещ високоточно оръжие. Най-вероятно леките ракети без носещ двигател могат да се използват като оръжия, тъй като не е необходимо при изстрелване със скорост от 6 Маха. Освободеното тегло вероятно ще се използва за увеличаване на мощността на бойните глави. Lockheed Martin планира да покаже летателен прототип на самолета през 2023 г.

Китайски проект на хиперзвуков самолет DF-ZF

На 27 април 2016 г. американското издание Washington Free Beacon, позовавайки се на източници в Пентагона, информира света за седмия тест на китайския хиперзвуков самолет DZ-ZF. Самолетът е изстрелян от космодрума Тайюан (провинция Шанси). Според вестника самолетът е правил маневри със скорости от 6400 до 11200 км/ч и се е разбил на полигон в Западен Китай.

„Според разузнаването на Съединените щати Китай планира да използва хиперзвуков самолет като средство за доставяне на ядрени заряди, способни да преодолеят системите за противоракетна отбрана“, отбелязва изданието. „DZ-ZF може да се използва и като оръжие, способно да унищожи цел навсякъде по света в рамките на един час.“

Според анализ, извършен от американското разузнаване на цялата серия от тестове, хиперзвукови самолети са били изстреляни от балистични ракети с малък обсег DF-15 и DF-16 (обхват до 1000 км), както и среден обсег DF-21 ( пробег 1800 км). Не беше изключено по-нататъшно развитие на изстрелвания на DF-31А ICBM (обхват 11 200 км). Според програмата за изпитване е известно следното: отделяйки се от носителя в горните слоеве на атмосферата, конусовидният апарат се спуска надолу с ускорение и маневрира по траекторията за достигане на целта.

Въпреки многобройните публикации в чуждестранни медии, че китайският хиперзвуков самолет (HLA) е предназначен за унищожаване на американски самолетоносачи, китайските военни експерти бяха скептични относно подобни изявления. Те посочиха добре известния факт, че свръхзвуковата скорост на GLA създава плазмен облак около устройството, което пречи на работата на бордовия радар при коригиране на курса и насочване към такава движеща се цел като самолетоносач.

Полковник Шао Йонглинг, професор в Колежа за ракетно командване на PLA, каза пред China Daily: „Свръхвисоката скорост и обхват го правят отлично средство за унищожаване на наземни цели. В бъдеще тя може да замени междуконтиненталните балистични ракети.

Според доклада на съответната комисия на Конгреса на САЩ DZ-ZF може да бъде приет на въоръжение от НОАК през 2020 г., а подобрената му версия с голям обсег - до 2025 г.

Научно-техническият резерв на Русия - хиперзвуков самолет

Хиперзвуков Ту-2000

В СССР работата по хиперзвуков самолет започва в Конструкторското бюро на Туполев в средата на 70-те години на миналия век на базата на серийния пътнически самолет Ту-144. Извършени са изследвания и проектиране на самолет, способен да развива скорости до М = 6 (ТУ-260) и обхват на полета до 12 000 км, както и хиперзвуков междуконтинентален самолет ТУ-360. Далечината на полета му трябваше да достигне 16 000 км. Дори беше подготвен проект за пътнически хиперзвуков самолет Ту-244, предназначен да лети на височина 28-32 км със скорост M = 4,5-5.

През февруари 1986 г. в Съединените щати започва научноизследователска и развойна дейност за създаване на космически самолет X-30 с въздушно-дишаща задвижваща система, способна да излезе в орбита в едностепенна версия. Проектът National Aerospace Plane (NASP) се отличава с изобилие от нови технологии, ключът от които е двурежимен хиперзвуков двигател с прямоточен двигател, който позволява летене със скорост M = 25. Според информацията, получена от съветското разузнаване, NASP е разработен за граждански и военни цели.

Отговорът на развитието на трансатмосферния X-30 (NASP) бяха указите на правителството на СССР от 27 януари и 19 юли 1986 г. за създаването на еквивалент на американския аерокосмически самолет (VKS). На 1 септември 1986 г. Министерството на отбраната издава техническо заданиена едностепенен аерокосмически самолет за многократна употреба (MVKS). Според това задание MVKS трябваше да осигури ефективна и икономична доставка на товари до околоземна орбита, високоскоростен трансатмосферен междуконтинентален транспорт, решаване на военни задачи както в атмосферата, така и в близкия космос. От произведенията, представени за конкурса от Конструкторското бюро Туполев, Конструкторското бюро Яковлев и НПО Енергия, проектът Ту-2000 получи одобрение.

В резултат на предварителните проучвания по програмата MVKS беше избрана електроцентрала въз основа на доказани и доказани решения. Съществуващите въздушно-реактивни двигатели (WJ), които използват атмосферен въздух, имаха температурни ограничения, те бяха използвани на самолети, чиято скорост не надвишаваше M = 3, а ракетните двигатели трябваше да носят голям запас от гориво на борда и не бяха подходящи за дългосрочни срочни полети в атмосферата . Затова е взето важно решение - за да може самолетът да лети със свръхзвукова скорост и на всякакви височини, двигателите му трябва да имат характеристиките както на авиационната, така и на космическата техника.

Оказа се, че най-рационален за хиперзвуков самолет е ПВРД (ramjet engine), в който няма въртящи се части, в комбинация с турбореактивен двигател (турбореактивен двигател) за ускорение. Предполага се, че за полети с хиперзвукови скорости най-подходящ е ПВРД на течен водород. А ускоряващ двигател е турбореактивен двигател, работещ с керосин или течен водород.

В резултат на това се получава комбинация от икономичен турбореактивен двигател, работещ в скоростния диапазон M = 0-2,5, втори двигател - ramjet двигател, ускоряващ самолета до M = 20, и ракетен двигател за навлизане в орбита (ускорение до първата космическа скорост от 7, 9 km / s) и осигуряване на орбитални маневри.

Поради сложността на решаването на комплекс от научни, технически и технологични проблеми за създаването на едностепенен MVKS, програмата беше разделена на два етапа: създаване на експериментален хиперзвуков самолет със скорост на полета до M = 5 -6, и разработването на прототип на орбитален VKS, който осигурява полетен експеримент в целия диапазон полети, до излизане в открития космос. Освен това на втория етап от работата на MVKS беше планирано да се създадат варианти на космическия бомбардировач Ту-2000В, който беше проектиран като двуместен самолет с обхват на полета 10 000 км и излетно тегло 350 тона. Шест двигателя, задвижвани от течен водород, трябваше да осигурят скорост M = 6-8 на надморска височина 30-35 км.

Според специалистите на OKB. А. Н. Туполев, цената на изграждането на един VCS трябваше да бъде около 480 милиона долара по цени от 1995 г. (с цената на R & D 5,29 милиарда долара). Очакваната цена за изстрелване беше 13,6 милиона долара с 20 изстрелвания на година.

Моделът Ту-2000 беше показан за първи път на изложението Mosaeroshow-92. Преди спирането на работата през 1992 г. за Ту-2000 са произведени: кутия на крилото от никелова сплав, елементи на фюзелажа, резервоари за криогенно гориво и композитни горивопроводи.

Атомна М-19

Дългогодишен "конкурент" в конструкторското бюро за стратегически самолети. Туполев - Експериментален машиностроителен завод (сега EMZ на името на Myasishchev) също се занимаваше с разработването на едноетапна система за видеоконферентна връзка като част от R & D "Cold-2". Проектът се нарича "М-19" и включва изучаването на следните теми:

• Тема 19-1. Създаване на летяща лаборатория с електроцентрала, работеща с течно водородно гориво, разработване на технология за работа с криогенно гориво;
• Тема 19-2. Работа по проектиране и развитие за определяне на външния вид на хиперзвуков самолет;
• Тема 19-3. Работа по проектиране и разработка за определяне на външния вид на обещаваща видеоконферентна връзка;
• Тема 19-4. Проектиране и разработка за определяне на външния вид на алтернативни варианти на VKS с ядрена система за задвижване.

Работата по модерната видеоконферентна връзка беше извършена под прякото ръководство на генералния дизайнер В.М. Мясищев и генерален дизайнер A.D. Тохунц. За изпълнение съставни частиБяха одобрени планове за научноизследователска и развойна дейност за съвместна работа с предприятия от MAP на СССР, включително: TsAGI, TsIAM, NIIAS, ITAM и много други, както и с Научноизследователския институт на Академията на науките и Министерството на отбраната.

Появата на едностепенния VKS M-19 беше определена след проучване на множество алтернативни аеродинамични конфигурации. По отношение на изследователските характеристики електроцентралаот нов тип, моделите на scramjet бяха тествани в аеродинамични тунели при скорости, съответстващи на числата M = 3-12. За да оцените ефективността на бъдещата видеоконференция, математически моделисистеми на апарата и комбинираната силова установка с ядрен ракетен двигател (ЯРД).

Използването на VCS с комбинирана система за ядрено задвижване предполага разширени възможности за интензивно изследване както на околоземното пространство, включително отдалечени геостационарни орбити, така и на дълбоки космически региони, включително Луната и окололунното пространство.

Наличието на ядрена инсталация на борда на VCS също би позволило използването му като мощен енергиен център за осигуряване на функционирането на нови видове космически оръжия (лъчеви, лъчеви оръжия, средства за въздействие върху климатичните условия и др.).

Комбинираната система за задвижване (KDU) включва:

• Задвижващ ядрен ракетен двигател (ЯРД) на базата на ядрен реактор с радиационна защита;
• 10 байпасни турбореактивни двигатели (DTRDF) с топлообменници във вътрешната и външната верига и камера за форсаж;
• Хиперзвукови въздушно-реактивни двигатели (scramjet);
• Два турбокомпресора за осигуряване на изпомпване на водород през топлообменниците DTRDF;
• Разпределителен блок с турбопомпени агрегати, топлообменници и тръбопроводни клапани, системи за управление на подаването на гориво.

Водородът се използва като гориво за DTRDF и scramjet, той също беше работната течност в затворения контур на ядрения ракетен двигател.

В окончателния си вид концепцията M-19 изглеждаше така: 500-тонният VKS излита и първоначално се ускорява като ядрен самолет с двигатели със затворен цикъл, а водородът служи като охлаждаща течност, която пренася топлината от реактора към десет турбореактивни двигателя . Докато ускорява и се изкачва, водородът започва да се подава към камерите за последващо изгаряне на турбореактивния двигател, а малко по-късно и към прямоточния scramjet. Накрая, на височина 50 km, при скорост на полета над 16M, се включва атомен ядрен ракетен двигател с тяга 320 тона сила, което осигурява достъп до работна орбита на височина 185-200 километра. . С тегло при излитане от около 500 тона VKS M-19 трябваше да изведе полезен товар с тегло около 30-40 тона в референтна орбита с наклон 57,3 °.

Трябва да се отбележи малко известен факт, че при изчисляване на характеристиките на КПС в турбореактивен, ракетно-реактивен и хиперзвуков режим на полет са използвани резултатите от експериментални изследвания и изчисления, проведени в ЦИАМ, ЦАГИ и ИТПМ СО АН СССР.

Ajax - хиперзвук по нов начин

Работата по създаването на хиперзвуков самолет е извършена и в конструкторското бюро "Нева" (Санкт Петербург), на базата на което е създадено Държавно изследователско предприятие за хиперзвукови скорости (сега ОАО "НИПГС" ХК "Ленинец") .

В NIPGS към създаването на GLA се подходи по принципно нов начин. Концепцията за GLA "Ajax" е представена в края на 80-те години. Владимир Лвович Фрайщат. Същността му се състои в това, че HLA няма термична защита (за разлика от повечето видеоконференции и HLA). Топлинният поток, който възниква по време на хиперзвуков полет, се пропуска вътре в HAV, за да увеличи енергийния му ресурс. По този начин Ajax GLA е отворена аеротермодинамична система, която преобразува част от кинетичната енергия на хиперзвуковия въздушен поток в химическа и електрическа енергия, като едновременно с това решава проблема с охлаждането на корпуса. За тази цел са проектирани основните компоненти на реактора за химическо възстановяване на топлината с катализатор, поставен под обшивката на корпуса на самолета.

Обшивката на самолета в най-термично натоварените места имаше двуслойна обвивка. Катализатор, направен от топлоустойчив материал („никелови кърпи“), беше поставен между слоевете на обвивката, която беше активна охлаждаща подсистема с реактори за химическо възстановяване на топлината. Според изчисленията във всички режими на хиперзвуков полет температурата на елементите на корпуса на GLA не надвишава 800-850°C.

Съставът на GLA включва въздушно-реактивен двигател със свръхзвуково горене, интегриран с корпуса на самолета и основен (главен) двигател - магнито-плазмено-химичен двигател (MPKhD). MPCD е проектиран да контролира въздушния поток с помощта на магнито-газодинамичен ускорител (MGD ускорител) и да генерира електричество с помощта на MHD генератор. Генераторът имаше мощност до 100 MW, което беше напълно достатъчно за захранване на лазер, способен да поразява различни цели в околоземни орбити.

Предполагаше се, че маршируващият MPCD ще може да променя скоростта на полета в широк диапазон от числото на Mach на полета. Благодарение на забавянето на хиперзвуковия поток от магнитното поле се създават оптимални условия в свръхзвуковата горивна камера. По време на тестовете в ЦАГИ беше разкрито, че въглеводородното гориво, създадено в рамките на концепцията на Аякс, гори няколко пъти по-бързо от водорода. MHD ускорителят може да "ускори" продуктите от горенето, увеличавайки максималната скорост на полета до M = 25, което гарантира навлизане в околоземна орбита.

Гражданската версия на хиперзвуковия самолет е проектирана за скорост на полета 6000-12 000 км/ч, обсег на полета до 19 000 км и превоз на 100 пътници. Няма информация за военните разработки на проекта Ajax.

Руската концепция за хиперзвук - ракети и ПАК ДА

Работа, извършена в СССР и през първите години от неговото съществуване нова Русиявърху хиперзвуковите технологии ни позволяват да твърдим, че оригиналната местна методика и научно-техническа база са запазени и използвани за създаване на руски GLA - както в ракетни, така и в самолетни версии.

През 2004 г. по време на командно-щабните учения „Безопасност 2004” руският президент В.В. Путин направи изявление, което все още вълнува умовете на „обществото“. „Бяха проведени експерименти и някои тестове... Скоро руските въоръжени сили ще получат бойни системи, способни да действат на междуконтинентални разстояния, на хиперзвукова скорост, с голяма точност, с широка маневра по височина и посока на удара. Тези комплекси ще направят безперспективен всякакъв вид противоракетна отбрана - съществуваща или перспективна..

Някои местни медии изтълкуваха това изявление по най-добрия възможен начин. Например: „Русия разработи първата в света хиперзвукова маневрена ракета, изстреляна от стратегически бомбардировач Ту-160 през февруари 2004 г., когато се провеждаха командно-щабните учения Security 2004...

Всъщност на учението беше изстреляна балистична ракета РС-18 "Стилет" с ново бойно оборудване. Вместо конвенционална бойна глава, RS-18 имаше някакво устройство, способно да променя височината и посоката на полета и по този начин да преодолее всяка, включително американска, противоракетна отбрана. Очевидно превозното средство, тествано по време на учението Security 2004, е малко известна хиперзвукова крилата ракета (HCR) Kh-90, разработена в конструкторското бюро Raduga в началото на 90-те години.

Съдейки по характеристиките на тази ракета, стратегическият бомбардировач Ту-160 може да носи два Х-90. Останалите характеристики изглеждат така: масата на ракетата е 15 тона, главният двигател е пвр, ускорителят е ракетен двигател с твърдо гориво, скоростта на полета е 4-5 M, височината на изстрелване е 7000 m, височината на полета е 7000-20000 m, обхватът на изстрелване е 3000-3500 km, броят на бойните глави - 2, мощността на бойната глава - 200 kt.

В спор за това кой самолет или ракета е по-добър, самолетите най-често губят, тъй като ракетите се оказват по-бързи и по-ефективни. И самолетът стана носител на крилати ракети, способни да поразяват цели на разстояние 2500-5000 км. При изстрелване на ракета по цел стратегическият бомбардировач не навлезе в зоната на противовъздушната отбрана, така че нямаше смисъл да го прави хиперзвуков.

„Свръхзвуковата надпревара“ между самолети и ракети вече наближава нова развръзка с предсказуем резултат – ракетите отново изпреварват самолетите.

Да преценим ситуацията. Далечната авиация, която е част от руските въздушно-космически сили, е въоръжена с 60 турбовитлови самолета Ту-95МС и 16 реактивни бомбардировача Ту-160. Срокът на експлоатация на Ту-95МС изтича след 5-10 години. Министерството на отбраната реши да увеличи броя на Ту-160 до 40 единици. Работи се по модернизацията на Ту-160. Така нови Ту-160М скоро ще започнат да пристигат във ВКС. Конструкторското бюро "Туполев" също е основният разработчик на перспективен авиационен комплекс за далечни разстояния (ПАК ДА).

Нашият „вероятен противник“ не седи със скръстени ръце, той инвестира в развитието на концепцията за бърз глобален удар (PGS). Възможностите на военния бюджет на САЩ по отношение на финансирането значително превишават възможностите на руския бюджет. Министерството на финансите и Министерството на отбраната спорят за размера на финансирането на Държавната програма за въоръжение за периода до 2025 г. И става дума не само за текущи разходи за закупуване на нови оръжия и военна техника, но и за перспективни разработки, които включват технологиите PAK DA и GLA.

При създаването на хиперзвукови боеприпаси (ракети или снаряди) не всичко е ясно. Ясно предимство на хиперзвука е скоростта, краткото време за приближаване до целта и високата гаранция за преодоляване на системите за противовъздушна отбрана и противоракетна отбрана. Има обаче много проблеми - високата цена на боеприпасите за еднократна употреба, сложността на контрола при промяна на траекторията на полета. Същите недостатъци станаха решаващи аргументи при съкращаването или закриването на програмите за пилотирани хиперзвукови, тоест за хиперзвукови самолети.

Проблемът с високата цена на боеприпасите може да бъде решен чрез наличието на борда на самолета на мощен компютърен комплекс за изчисляване на параметрите на бомбардиране (изстрелване), който превръща конвенционалните бомби и ракети в прецизни оръжия. Подобни бордови компютърни системи, инсталирани в бойните глави на хиперзвукови ракети, позволяват да ги приравнят към клас стратегически високоточни оръжия, които според военните експерти на PLA могат да заменят междуконтиненталните балистични ракети. Наличието на GLA за ракети със стратегически обсег ще постави под въпрос необходимостта от поддържане на авиацията на далечни разстояния, тъй като има ограничения в скоростта и ефективността бойна употреба.

Появата в арсенала на която и да е армия на хиперзвукова противовъздушна ракета (GZR) ще принуди стратегическата авиация да се „скрие“ на летищата, т.к. максималното разстояние, от което могат да се използват крилати ракети бомбардировачи, такива GZR ще преодолеят за няколко минути. Увеличаването на обхвата, точността и маневреността на GZR ще им позволи да свалят вражески междуконтинентални балистични ракети на всякаква надморска височина, както и да пречат на масивен налет на стратегически бомбардировачи, преди да достигнат линията за изстрелване на крилати ракети. Пилотът на "стратега" вероятно ще засече изстрелването на GZR, но едва ли ще има време да отведе самолета от поражението.

Развитието на GLA, което сега се извършва интензивно в развити страни, показват, че се търси надеждно средство (оръжие), което може да гарантира унищожаването на ядрения арсенал на противника преди използването на ядрено оръжие, като последен аргумент за защита на държавния суверенитет. хиперзвукови оръжияможе да се приложи и към основните центрове на политическа, икономическа и военна мощ на държавата.

Хиперзвукът не е забравен в Русия, работи се за създаване на ракетни оръжия, базирани на тази технология (междуконтинентални балистични ракети Сармат, междуконтинентални балистични ракети Рубеж, X-90), но разчитат само на един вид оръжие („чудо оръжие“, „оръжия за отмъщение“) най-малкото не би било правилно.

Все още няма яснота при създаването на ПАК ДА, тъй като все още не са известни основните изисквания за неговото предназначение и бойно използване. Съществуващите стратегически бомбардировачи, като компоненти на ядрената триада на Русия, постепенно губят своето значение поради появата на нови видове оръжия, включително хиперзвукови.

Курсът към "сдържане" на Русия, обявен за основна задача на НАТО, обективно е способен да доведе до агресия срещу страната ни, в която обучени и въоръжени модерни средстваармии на Северноатлантическия договор. По численост на личния състав и въоръжението НАТО превъзхожда Русия 5-10 пъти. Около Русия се изгражда „санитарен пояс“, включващ военни бази и позиции за противоракетна отбрана. По същество дейностите на НАТО се описват във военни термини като подготовка на оперативен театър (THE). В същото време САЩ остават основният източник на оръжейни доставки, както през Първата и Втората световна война.

Хиперзвуков стратегически бомбардировач може в рамките на един час да се намира във всяка точка на света над всеки военен обект (база), от който се осигурява ресурсоснабдяването на групировки от войски, включително в "санитарния пояс". По-малко уязвим от системите за ПРО и ПВО, той може да унищожава такива обекти с мощни високоточни неядрени оръжия. Наличието на такъв GLA в мирно време ще се превърне в допълнителен възпиращ фактор за привържениците на глобалните военни авантюри.

Гражданската GLA може да стане техническа основа за пробив в развитието на междуконтиненталните полети и космическите технологии. Научно-техническата основа на проектите Ту-2000, М-19 и Аякс все още е актуална и може да бъде търсена.

Какъв ще бъде бъдещият ПАК ДА - дозвуков с SGKR или хиперзвуков с модифицирано конвенционално оръжие, зависи от клиентите - Министерството на отбраната и правителството на Русия.

„Който победи по предварителни изчисления преди битката, има много шансове. Който не спечели с изчисления преди битката, има малък шанс. Който има много шансове печели. Който има малък шанс - не печели. Особено този, който няма никакъв шанс. /Сун Дзъ, "Изкуството на войната"/

Военен експерт Алексей Леонков

• връзка .
  Цена на годишен абонамент -
  10 800 рубли.

Рано е да се говори за надпревара във въоръжаването в тази област - днес това е надпревара в технологиите. Хиперзвуковите проекти все още не са излезли извън обхвата на научноизследователската и развойна дейност: досега летят предимно демонстратори. Нивата им на технологична готовност по скалата на DARPA са предимно на четвърта или шеста позиция (по десетобалната система).

Не е необходимо обаче да се говори за хиперзвук като някаква техническа новост. Бойните глави на междуконтиненталните балистични ракети влизат в атмосферата на хиперзвукови, спускаемите апарати с астронавти, космическите совалки също са хиперзвукови. Но летенето с хиперзвукова скорост при слизане от орбита е необходима необходимост и не трае дълго. Ще говорим за самолети, за които хиперзвукът е редовен начин на използване и без него те няма да могат да покажат своето превъзходство и да покажат своите възможности и мощ.

Орбитален удар

Ще говорим за хиперзвукови маневрени управляеми обекти - маневрени бойни глави на междуконтинентални балистични ракети, хиперзвукови крилати ракети, хиперзвукови БЛА. Какво всъщност разбираме под хиперзвукови самолети? На първо място се вземат предвид следните характеристики: скорост на полета - 5-10 M (6150-12 300 km / h) и по-висока, покрит диапазон на работна височина - 25-140 km. Едно от най-привлекателните качества на хиперзвуковите превозни средства е невъзможността за надеждно проследяване чрез противовъздушна отбрана, тъй като обектът лети в плазмен облак, който е непрозрачен за радарите. Заслужава да се отбележи и високата маневреност и минималното време за реакция за поражение. Например, хиперзвуковото превозно средство отнема само час след излизане от орбитата, за да удари избраната цел.

Проекти на хиперзвукови устройства са разработвани повече от веднъж и продължават да се развиват у нас. Можем да си припомним Ту-130 (6 М), самолетите Аякс (8-10 М), проекти за високоскоростни хиперзвукови самолети на ОКБ им. Микоян на въглеводородно гориво в различни приложения и хиперзвуков самолет (6 M) на два вида гориво - водород за високи скорости на полета и керосин за по-ниски.

Оставя своя отпечатък в инженерния дизайн на Конструкторското бюро. Микоян „Спирала“, при който завръщащият се аерокосмически хиперзвуков самолет беше изведен в орбита от хиперзвуков самолет-носител и след изпълнение на бойни мисии в орбита, върнат в атмосферата, извърши маневри в нея също на хиперзвукова скорост. Разработките по проекта "Спирала" са използвани в проектите на БОР и космическата совалка "Буран". Има официално непотвърдена информация за създадения в САЩ хиперзвуков самолет Aurora. Всички са чували за него, но никой никога не го е виждал.

"Циркон" за флота

На 17 март 2016 г. стана известно, че Русия официално е започнала изпитанията на хиперзвуковата противокорабна крилата ракета (ПКР) "Циркон". Най-новият снаряд ще бъде въоръжен с атомни подводници от пето поколение (Хъски), ще бъде получен и от надводни кораби и, разбира се, флагманът на руския флот Петър Велики. Скорост от 5–6 M и обсег от най-малко 400 км (ракета ще покрие това разстояние за четири минути) значително ще усложни прилагането на противодействие. Известно е, че ракетата ще използва новото гориво Децилин-М, което увеличава обсега на полета с 300 км. Разработчикът на противокорабните ракети "Циркон" е НПО "Машиностроение", което е част от корпорацията "Тактически ракети". Появата на серийна ракета може да се очаква до 2020 г. В същото време трябва да се има предвид, че Русия има богат опит в създаването на високоскоростни противокорабни крилати ракети, като серийната противокорабна ракета П-700 Гранит (2,5 М), серийната П-270 Москит. противокорабна ракета (2,8 М), на която ще бъдат заменени от новите противокорабни ракети "Циркон".

Хитра бойна глава

Първата информация за извеждането на продукта Ю-71 (както се обозначава на Запад) в ниска околоземна орбита с ракетата RS-18 Stiletto и връщането му в атмосферата се появи през февруари 2015 г. Пускът е извършен от позиционния район на Домбровското съединение от 13-та ракетна дивизия на РВСН (Оренбургска област). Също така се съобщава, че до 2025 г. дивизията ще получи 24 продукта Ю-71 за оборудване на вече новите ракети Сармат. Продуктът Ю-71 в рамките на проект 4202 също е създаден от NPO Mashinostroeniya от 2009 г.

Продуктът представлява суперманеврена бойна глава на ракета, способна да се плъзга със скорост от 11 000 км/ч. Може да излиза в близкия космос и оттам да поразява цели, както и да носи ядрен заряд и да е оборудван със система за радиоелектронна борба. В момента на влизане "гмуркане" в атмосферата, скоростта може да бъде 5000 m / s (18 000 km / h) и поради тази причина Ю-71 има защита срещу прегряване и претоварване и може лесно да промени посоката на полета без да бъдат унищожени.

Продуктът Ю-71, който има висока маневреност при хиперзвукови скорости по височина и посока и лети по небалистична траектория, става недостижим за всяка система за противовъздушна отбрана. Освен това бойната глава е управляема, благодарение на което има много висока точност на попадение: това ще позволи да се използва и в неядрена високоточна версия. Известно е, че през 2011-2015 г. са извършени няколко изстрелвания. Смята се, че продуктът Ю-71 ще бъде въведен в експлоатация през 2025 г. и ще бъде оборудван с междуконтиненталната балистична ракета Сармат.

Изкачи

От проектите от миналото може да се отбележи ракетата X-90, разработена от конструкторското бюро Raduga. Проектът датира от 1971 г., затворен е в трудната за страната 1992 г., въпреки че тестовете показват добри резултати. Ракетата беше многократно демонстрирана на авиокосмическото изложение МАКС. Няколко години по-късно проектът беше възобновен: ракетата получи скорост от 4-5 Маха и обхват от 3500 км с изстрелване от носител Ту-160. Демонстрационният полет се проведе през 2004 г. Тя трябваше да въоръжи ракетата с две отделящи се бойни глави, разположени отстрани на фюзелажа, но снарядът така и не влезе в експлоатация.

Хиперзвуковата ракета РВВ-БД е разработена от конструкторското бюро "Вимпел" на името на И.И. Торопова. Той продължава линията на ракетите К-37, К-37М, които са на въоръжение с МиГ-31 и МиГ-31БМ. Ракетата РВВ-БД ще въоръжава и хиперзвукови прехващачи на проекта ПАК ДП. Според изявлението на ръководителя на КТРВ Борис Викторович Обносов, направено на МАКС 2015, ракетата е започнала да се произвежда масово и първите й партиди ще слязат от поточната линия още през 2016 г. Ракетата тежи 510 кг, има осколочно-фугасна бойна глава и ще поразява цели на разстояние от 200 км в широк диапазон от височини. Двурежимният ракетен двигател с твърдо гориво му позволява да развива хиперзвукова скорост от 6 M.

Хиперзвук на Средното царство

През есента на 2015 г. Пентагонът съобщи и това беше потвърдено от Пекин, че Китай успешно е тествал хиперзвуковия маневрен самолет DF-ZF Yu-14 (WU-14), който е изстрелян от полигона Wuzhai. Ю-14 се отдели от носителя "на ръба на атмосферата" и след това се насочи към цел, разположена на няколко хиляди километра в западен Китай. Полетът на DF-ZF е наблюдаван от разузнавателните служби на САЩ и според тях устройството е маневрирало със скорост от 5 Маха, въпреки че скоростта му потенциално може да достигне 10 Маха защита срещу кинетично нагряване. Представители на КНР също съобщиха, че Ю-14 е способен да пробие системата за ПВО на САЩ и да нанесе глобален ядрен удар.

Американски проекти

В момента в САЩ "работят" различни хиперзвукови летателни апарати, които преминават летателни изпитания с различна степен на успех. Работата по тях започна в началото на 2000-те години и днес те са на различни нива на технологична готовност. Boeing, разработчикът на хиперзвуковото превозно средство X-51A, наскоро обяви, че X-51A ще бъде пуснат в експлоатация още през 2017 г.

Сред текущите проекти Съединените щати имат: проект за хиперзвукова маневрена бойна глава AHW (Advanced Hypersonic Weapon), хиперзвуков самолет Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle), изстрелян с помощта на ICBM, хиперзвуков самолет X-43 Hyper-X, прототип на хиперзвукова крилата ракета X-51A Waverider на компанията Boeing, оборудвана с хиперзвуков линейно-въздушен двигател със свръхзвуково изгаряне. Известно е също, че в Съединените щати се работи върху хиперзвуковия БЛА SR-72 от Lockheed Martin, който едва през март 2016 г. официално обяви работата си по този продукт.

Първото споменаване на дрон SR-72 датира от 2013 г., когато Lockheed Martin обяви, че хиперзвуковият UAV SR-72 ще бъде разработен, за да замени разузнавателния самолет SR-71. Той ще лети със скорост от 6400 км / ч на работни височини от 50-80 км до суборбитални, ще има двуконтурна задвижваща система с общ въздухозаборник и дюзов апарат на базата на турбореактивен двигател за ускорение от скорост от 3 M и хиперзвуков прямоточен двигател със свръхзвуково горене за летене със скорости над 3 M. SR-72 ще изпълнява разузнавателни мисии, както и ще нанася удари с високоточно оръжие въздух-повърхност под формата на леки ракети без двигател - няма да им трябва, тъй като вече има добра начална хиперзвукова скорост.

Проблемните въпроси на експертите на SR-72 включват избора на материали и дизайн на кожата, които могат да издържат на големи топлинни натоварвания от кинетично нагряване при температури от 2000 ° C и повече. Също така ще бъде необходимо да се реши проблемът с отделянето на оръжията от вътрешните отделения при хиперзвукова скорост на полета от 5-6 M и да се изключат случаи на загуба на комуникация, които многократно се наблюдават по време на тестовете на обекта HTV-2. Lockheed Martin Corporation каза, че размерите на SR-72 ще бъдат сравними с размерите на SR-71 - по-специално дължината на SR-72 ще бъде 30 м. Очаква се SR-72 да влезе в експлоатация през 2030 г. .

Не е създадено нито едно хиперзвуково превозно средство

Създаване и развитие на бой хиперзвуковсамолетът е една от най-големите тайни не само в Русия, но и в САЩ, Китай и други страни по света. Информацията за тях принадлежи към категорията "top secret" - строго секретно. В ексклузивно интервю за Известия легендарният конструктор на ракетно-космическа техника Херберт Ефремов, който е посветил повече от 30 години на създаването на хиперзвукова техника, разказа какво представляват хиперзвуковите превозни средства и какви трудности срещат при своето развитие.

- Херберт Александрович, сега се говори много за създаването на хиперзвукови самолети, но по-голямата част от информацията за тях е затворена за широката публика ...

Нека започнем с факта, че продуктите, които развиват хиперзвукова скорост, създадено преди много време. Например, това са обичайните глави на междуконтиненталните балистични ракети. Навлизайки в земната атмосфера, те развиват хиперзвукова скорост. Но те са неконтролируеми и летят по определена траектория. А техните прехващания със средства за противоракетна отбрана (ПРО) са демонстрирани неведнъж.

Като друг пример ще дам нашата стратегическа крилата ракета "Метеорит", който веднъж летеше с луда скорост от Мах 3 – около 1000 м/с. Буквално на ръба на хиперзвука (хиперзвуковите скорости започват от 4,5 Маха. – Известия). Но основната задача на съвременните хиперзвукови самолети (HZLA) е не просто бързо да летят някъде, а да изпълняват бойна мисия с висока ефективност в условия на силни опозициявраг. Американците например имат само 65 миноносеца от типа Арли Бърк с противоракети в морето. И тогава има 22 противоракетни крайцера от клас Тикондерога, 11 самолетоносача- всеки от които е базиран до сто самолета, способни да създадат почти непроницаема система противоракетна отбрана.

- Искате да кажете, че самата скорост не решава нищо?

Грубо казано хиперзвуковата скорост е 2 km/s. За да преодолеете 30 км, трябва да летите 15 секунди. В последния участък от траекторията, когато хиперзвуковият самолет се приближи до целта, ще бъдат разгърнати системите за противоракетна и противовъздушна отбрана на противника, които ГЗЛА ще засече. А за да бъдат произведени съвременните системи за противовъздушна и противоракетна отбрана, ако се разположат на позиции, са нужни секунди. Следователно, за ефективното бойно използване на GZLA една скорост не е достатъчнанищо, ако не сте осигурили електронен стелт и неуязвимост за системите за противовъздушна отбрана/противоракетна отбрана в последния етап от полета. Тук ще играят роля както скоростта, така и възможностите за радиотехническа защита на устройството чрез собствени станции за радиосмущения. Всичко е в комплекса.

- Казвате, че трябва да има не само скорост - продуктът трябва да е контролируем, за да постигне целта. Разкажете ни за възможността за управление на превозното средство в хиперзвуков поток.

Всички хиперзвукови превозни средства летят в плазма. И бойните ядрени глави летят в плазмата и всичко останало надхвърли Мах 4, особено 6. Наоколо се образува йонизиран облак, а не просто поток с вихри: молекулите се разграждат допълнително на заредени частици. Йонизацията засяга комуникацията, преминаването на радиовълни. Необходимо е системите за управление и навигация на GZLA при тези скорости на полета да пробият тази плазма.

На "Метеорита" трябваше да видим земната повърхност с радар. Навигацията беше предоставена чрез сравнение снимки на местоположениетоот ракетно табло с вграден в системата видео стандарт. Иначе беше невъзможно. „Калибър“ и други крилати ракети могат да летят така: направих разузнаване на местността с радиовисотомер – ето хълм, ето река, ето долина. Но това е възможно при полет на стотици метри височина. И когато се издигнете на височина от 25 км, не можете да различите никакви хълмове с радиовисотомер. Затова намерихме определени зони на земята, сравнихме със записаното във видео стандарта и определихме изместването на ракетата наляво или надясно, напред, назад и с колко.

- В много учебници за манекени хиперзвуковият полет в атмосферата се сравнява с плъзгане върху шкурка поради много високото съпротивление. Колко вярно е това твърдение?

Малко неточно. При хиперзвук започват всякакви турбулентни потоци, вихри и треперене на апарата. Режимите на топлинен стрес се променят в зависимост от това дали потокът е ламинарен (гладък) на повърхността или с прекъсвания. Има много трудности.Например топлинният товар рязко се увеличава. Ако летите със скорост Mach 3, имате нагряване на кожата на GZLA около 150 градуса в атмосферата, в зависимост от надморската височина. Колкото по-висока е височината на полета, толкова по-малко нагряване. Но в същото време, ако летите с два пъти по-висока скорост, нагряването ще бъде много по-голямо. Следователно трябва да се използват нови материали.

- А какво може да се посочи като пример за такива материали?

Различни карбонови материали. На ядрени бойни глави, които са на междуконтинентални "стотици" (балистични ракети UR-100, разработени от NPO Mashinostroeniya), дори фибростъкло. При хиперзвука температурата е много хиляди градуса. А стоманата държи само 1200градуси по Целзий. Това са трохи.

Хиперзвуковите температури отнемат така наречения "жертвен слой" (покривен слой, който се изразходва по време на полета на самолета. - Известия). Следователно обвивката на ядрените бойни глави е проектирана така, че по-голямата част от нея ще бъде „изядена“ от хиперзвук, като вътрешният пълнеж ще бъде запазен. Но GZLAне може да има "жертвен слой". Ако летите на контролиран продукт, трябва да поддържате аеродинамична форма. Не можете да "затъпите" продукта, така че да изгори пръстите на краката и ръбовете на крилата и т.н. Между другото, това беше направено по американски Шатъл и на нашия Буран. Там графитните материали са използвани като термична защита.

- Правилно ли е да се пише в научно-популярната литература, че именно за хиперзвуков атмосферен апарат трябва да има конструкция като едно монолитно твърдо тяло?

Не е задължително. Те могат да се състоят от отделения и различни елементи.

- Тоест класическата схема на устройството на ракетата е възможна?

Със сигурност. Изберете материали, поръчайте нови разработки, ако е необходимо, проверете, тренирайте на щандове, по време на полет, коригирайте, ако нещо се обърка. Освен това трябва да може да измерва стотици телеметрични сензори с невероятна сложност.

- Кой двигател е по-добър - твърдо гориво или течност за хиперзвуков автомобил?

Твърдото гориво тук изобщо не е подходящо, защото може да се овърклокне, но е невъзможно да се лети с него дълго време. Такива двигатели в балистични ракети като "Майс", "Топол".В случая с GZLA това е недопустимо. На нашата ракета "Яхонт" (противокорабна крилата ракета, част от комплекса "Бастион". - Известия) има само пусков ускорител на твърдо гориво. След това лети на течен прямоточен двигател.

Има опити да се направи ПВРД с вътрешно съдържание на твърдо гориво, което се размазва върху горивната камера. Но също така не е достатъчно за дълги разстояния.

За течни горива можете да направите резервоара по-малък, с всякаква форма. Един от метеоритите летеше с танкове в крилата. Той беше тестван, защото трябваше да постигнем пробег от 4-4,5 хиляди км. И той летеше с въздушно-реактивен двигател, работещ с течно гориво.

- Каква е разликата между въздушно-реактивен двигател и двигател с течно гориво?

Реактивният двигател с течно гориво съдържа окислителя и горивото в отделни резервоари, които се смесват в горивната камера. Реактивният двигател се захранва с едно гориво: керосин, децилин или бицилин. Окислителят е входящият кислород от въздуха. Бицилин (гориво, получено от вакуумен газьол чрез процеси на хидрогениране. - Известия) е разработен по наша поръчка за Meteorite. Това течно гориво има много висока плътност, което ви позволява да направите резервоар с по-малък обем.

- Известни са снимки на хиперзвукови самолети с реактивен двигател. Всички те имат интересна форма: не рационализирана, а по-скоро ъглова и квадратна. Защо?

Вероятно говорите за X-90 или, както го наричат ​​​​на Запад, AS-X-21 Коала(първият съветски експериментален ГЗЛА. - Известия). Е, да, това е непохватна мечка. Напред са така наречените "дъски", "клинове" (конструктивни елементи с остри ъгли, первази. - "Известия"). Всичко това, за да направи въздушния поток, влизащ в двигателя, приемлив за горене и нормално изгаряне на гориво. За целта създаваме така наречените ударни вълни (рязко повишаване на налягането, плътността, температурата на газа и намаляване на скоростта му, когато свръхзвуковият поток срещне някакво препятствие. – Известия). Скоковете се образуват само върху "дъските" и "клинове" - тези структурни елементи, които намаляват скоростта на въздуха.

По пътя към двигателя може да има втори удар, трети. Целият нюанс е, че въздухът не трябва да влиза в горивната камера със същата скорост, с който лети GZLA. Трябва да се намали. И то много силно. За предпочитане до дозвукови стойности, за които всичко е отработено, проверено и тествано. Но точно това е проблемът, който създателите на GZLA се опитват да разрешат и не е решено за 65 години.

Веднага след като прескочите Мах 4,5, при такова високоскоростно движение, частиците въздух се плъзгат в двигателите много бързо. И вие трябва да „намалите“ атомизираното гориво и окислителя - атмосферния кислород - един към друг. Това взаимодействие трябва да бъде с висока пълнота на изгаряне на горивото. Взаимодействието не трябва да се нарушава от някои колебания, допълнителен дъх вътре. Как да направите това, никой все още не е разбрал.

- Възможно ли е да се създаде GZLA за граждански нужди, за превоз на пътници и товари?

Може би. На едно от авиошоуто в Париж беше показан самолет, разработен от французите съвместно с британците. Турбореактивният двигател го издига на височина и след това колата ускорява до около Mach 2. След това се отварят въздушно-реактивните двигатели, които довеждат самолета до скорост от 3,5 или 4 Маха. И след това лети на височина 30 километра някъде от Ню Йорк до Япония. Преди кацане се активира реверсивният режим: колата се спуска, превключва на турбореактивен двигател, като нормален самолет, навлиза в атмосферата и каца. Водородът се счита за гориво, като най-висококалоричното вещество.

- В момента Русия и САЩ най-активно разработват хиперзвукови самолети. Можете ли да оцените успехите на нашите опоненти?

Що се отнася до рейтингите, мога да кажа - оставете момчетата да работят. За 65 години те не са направили нищо реално. При скорости от 4,5 до 6 Mach няма реално направен GZLA.

Най-новият хиперзвуков самолет Ю-71 (Ю-71)

Хиперзвукови оръжия и свръхскорост: как физиката пречи на военните да направят ракетата на мечтите си

По-детайлнои разнообразна информация за събитията, случващи се в Русия, Украйна и други страни на нашата красива планета, можете да получите на Интернет конференции, постоянно провеждани в сайта „Ключове на знанието“. Всички конференции са открити и изцяло Безплатно. Каним всички заинтересовани...

Студената война между САЩ и СССР през 1946-1991 г. отдавна приключи. Поне така смятат много експерти. Надпреварата във въоръжаването обаче не спря нито за минута и дори днес е в етап на активно развитие. Въпреки факта, че днес основната заплаха за страната са терористичните групи, отношенията между световните сили също са напрегнати. Всичко това създава условия за развитие на военни технологии, една от които е хиперзвуков самолет.

Необходимост

Отношенията между САЩ и Русия са силно изострени. И въпреки че на официално ниво Съединените щати се наричат ​​страна партньор на Русия, много политически и военни експерти твърдят, че между страните има негласна война не само на политическия фронт, но и на военния под формата на оръжия раса. Освен това САЩ активно използват НАТО, за да обградят Русия със своите системи за противоракетна отбрана.

Това не може да не тревожи ръководството на Русия, която отдавна е започнала да разработва безпилотни летателни апарати, които превишават хиперзвукова скорост. Тези дронове могат да бъдат оборудвани с ядрена бойна глава и могат лесно да доставят бомба навсякъде по света и то достатъчно бързо. Подобен хиперзвуков самолет вече е създаден - това е лайнерът Ю-71, който днес се изпитва в строга секретност.

Разработване на хиперзвукови оръжия

За първи път самолети, които могат да летят със скоростта на звука, започват да се тестват през 50-те години на 20 век. Тогава това все още беше свързано с така наречената Студена война, когато две развити сили (СССР и САЩ) се стремяха да се изпреварят в надпреварата във въоръжаването. Първият проект беше спиралната система, която беше компактен орбитален самолет. Той трябваше да се конкурира и дори да надмине американския хиперзвуков самолет X-20 Dyna Soar. Освен това съветският самолет трябваше да има способността да развива скорост до 7000 км / ч и в същото време да не се разпада в атмосферата по време на претоварване.

И въпреки че съветските учени и дизайнери се опитаха да вдъхнат живот на такава идея, те дори не можаха да се доближат до заветните характеристики. Прототипдори не излетя, но правителството на СССР въздъхна с облекчение, когато американският самолет също се провали по време на тестовете. Технологиите от онова време, включително в авиационната индустрия, бяха безкрайно далеч от сегашните, така че създаването на самолет, който може да надвишава скоростта на звука няколко пъти, беше обречено на провал.

Въпреки това през 1991 г. е тестван самолет, който може да достигне скорости, надвишаващи скоростта на звука. Това беше летящата лаборатория "Cold", създадена на базата на ракетата 5V28. Тестът беше успешен и тогава самолетът успя да достигне скорост от 1900 км/ч. Въпреки напредъка, развитието след 1998 г. е спряно поради икономическата криза.

Технологии на 21 век

Точна и официална информация за разработването на хиперзвукови самолети няма. Въпреки това, ако събираме материали от отворени източници, можем да заключим, че подобни разработки са извършени в няколко посоки наведнъж:

1. Създаване на бойни глави за междуконтинентални балистични ракети. Тяхната маса надвишава масата на стандартните ракети, но поради способността за маневриране в атмосферата е невъзможно или поне изключително трудно да бъдат прихванати със системи за противоракетна отбрана.
2. Развитието на комплекса "Циркон" е друго направление в развитието на технологиите, което се основава на използването на свръхзвукова ракетна установка "Яхонт".
3. Създаване на комплекс, чиито ракети могат да надвишават скоростта на звука 13 пъти.

Ако всички тези проекти се обединят в един холдинг, тогава с общи усилия може да се създаде ракета с въздушно, наземно или корабно базиране. Ако проектът Prompt Global Strike, създаден в САЩ, е успешен, тогава американците ще имат възможност да ударят всяка точка на света в рамките на един час. Русия ще може да се защитава само с технологии собствена разработка.

Американски и британски експерти записват изпитания на свръхзвукови ракети, които могат да развиват скорост до 11 200 км/ч. При такива висока скоростпочти невъзможно е да ги свалите (нито една система за противоракетна отбрана в света не е способна на това). Нещо повече, дори са изключително трудни за проследяване. Има много малко информация за проекта, който понякога се появява под името Ю-71.

Какво се знае за руския хиперзвуков самолет Ю-71?

С факта, че проектът е класифициран, има много малко информация за него. Известно е, че този планер е част от ракетната свръхзвукова програма и на теория може да лети до Ню Йорк за 40 минути. Разбира се, тази информация няма официално потвърждение и съществува на ниво спекулации и слухове. Но като се има предвид, че руските свръхзвукови ракети могат да достигнат скорост от 11 200 км/ч, подобни заключения изглеждат съвсем логични.

от различни източницихиперзвуков самолет "U-71":

1. Притежава висока маневреност.
2. Може да планира.
3. Способен да развива скорост над 11 000 км/ч.
4. Може да отиде в космоса по време на полет.

Изявления

Към момента изпитанията на руския хиперзвуков самолет Ю-71 все още не са приключили. Някои експерти обаче твърдят, че до 2025 г. Русия може да получи този свръхзвуков планер и ще бъде възможно да го оборудва с ядрено оръжие. Такъв самолет ще бъде въведен в експлоатация и на теория той ще може да нанесе точен ядрен удар навсякъде по света само за един час.

Представителят на Русия в НАТО Дмитрий Рогозин заяви, че някога най-развитата и напреднала индустрия на СССР изостава от надпреварата във въоръжаването през последните десетилетия. Съвсем наскоро обаче армията започна да се съживява. Остарялата съветска техника се заменя с нови образци на руски разработки. Освен това оръжията от пето поколение, останали през 90-те години под формата на проекти на хартия, придобиват видима форма. Според политика новите образци на руско оръжие могат да изненадат света с непредсказуемост. Вероятно Рогозин има предвид новия хиперзвуков самолет Ю-71, който може да носи ядрена бойна глава.

Смята се, че разработването на този самолет е започнало през 2010 г., но в Съединените щати са научили за него едва през 2015 г. Ако информацията за него спецификациие вярно, тогава Пентагонът ще трябва да реши трудна задача, тъй като системите за противоракетна отбрана, използвани в Европа и на нейна територия, няма да могат да противодействат на такъв самолет. Освен това САЩ и много други страни просто ще бъдат беззащитни срещу подобни оръжия.

Други функции

В допълнение към възможността за нанасяне на ядрени удари на врага, планерът, благодарение на своята мощ модерно оборудване електронна войнаще може да извършва разузнаване, както и да дезактивира устройства, оборудвани с електронно оборудване.

Според докладите на НАТО приблизително от 2020 до 2025 г. в руската армия може да се появят до 24 такива самолета, които могат тихо да преминат границата и само с няколко изстрела да унищожат цял ​​град.

Планове за развитие

Разбира се, няма данни за приемането на въоръжение на обещаващия самолет Ю-71, но е известно, че той се разработва от 2009 г. В този случай устройството ще може не само да лети по права линия, но и да маневрира.

Именно маневреността при хиперзвукови скорости ще стане характеристика на самолета. Докторът на военните науки Константин Сивков твърди, че междуконтиненталните ракети могат да достигнат свръхзвукова скорост, но в същото време действат като обикновени балистични бойни глави. Следователно траекторията им на полет се изчислява лесно, което прави възможно системата за противоракетна отбрана да ги свали. Но управляваните самолети представляват сериозна заплаха за врага, тъй като тяхната траектория е непредсказуема. Следователно е невъзможно да се определи в коя точка ще бъде хвърлена бомбата и тъй като не може да се определи точката на падане, не се изчислява и траекторията на падане на бойната глава.

В Тула на 19 септември 2012 г. на заседание на военно-промишлената комисия Дмитрий Рогозин обяви, че скоро трябва да бъде създаден нов холдинг, чиято задача ще бъде разработването на хиперзвукови технологии. Веднага бяха посочени предприятията, които ще бъдат част от холдинга:

1. "Тактически ракети".
2. "НПО инженеринг". В момента компанията разработва свръхзвукови технологии, но в момента компанията е част от структурата на Роскосмос.
3. Следващият член на холдинга трябва да бъде концернът Алмаз-Антей, който в момента разработва технологии за аерокосмическата и противоракетната индустрия.

Рогозин смята, че подобно сливане е необходимо, но правните аспекти не позволяват да се осъществи. Отбелязва се също, че създаването на холдинг не предполага поглъщане от една компания от друга. Именно това е сливането и съвместната работа на всички предприятия, което ще ускори развитието на хиперзвуковите технологии.

Игор Коротченко, председател на съвета към Министерството на отбраната на РФ, също подкрепя идеята за създаване на холдинг, който да развива хиперзвукови технологии. Според него новият холдинг е наистина необходим, тъй като ще позволи да се насочат всички усилия за създаване на перспективен вид оръжие. И двете компании имат големи възможностиПоотделно обаче те няма да могат да постигнат резултатите, които са възможни с комбинация от усилия. Заедно те могат да допринесат за развитието отбранителен комплекс RF и да създадат най-бързия самолет в света, чиято скорост ще надмине очакванията.

Оръжието като средство за политическа борба

Ако до 2025 г. на въоръжение постъпят не само хиперзвукови ракети с ядрени бойни глави, но и планери Ю-71, това сериозно ще укрепи политическите позиции на Русия по време на преговорите със САЩ. И това е напълно логично, тъй като всички страни в хода на преговорите действат от позиция на силата, диктувайки благоприятни условия на противоположната страна. Равноправните преговори между двете страни са възможни само ако и двете страни разполагат с мощни оръжия.

Владимир Путин по време на речта си на конференцията "Армия-2015" каза, че ядрените сили получават нови междуконтинентални ракети в количество от 40 броя. Оказа се, че това са именно хиперзвукови ракети, които в момента могат да преодолеят съществуващите системи за противоракетна отбрана. Виктор Мураховски, член на експертния съвет на Военно-промишлената комисия, потвърждава, че междуконтиненталните балистични ракети се подобряват всяка година.

Русия също тества и разработва нови крилати ракети, способни да летят с хиперзвукова скорост. Те могат да се доближават до цели на ултра ниски височини, което ги прави практически невидими за радара. Освен това съвременните системи за противоракетна отбрана на въоръжение в НАТО не могат да поразят такива ракети поради малката им височина на полета. Освен това на теория те са способни да прехващат цели, движещи се със скорост до 800 метра в секунда, докато скоростта на самолетите Ю-71 и крилатите ракети е много по-висока. Това прави системите за противоракетна отбрана на НАТО почти безполезни.

Проекти от други страни

Известно е, че Китай и САЩ също разработват аналог на руския хиперзвуков самолет. Характеристиките на вражеските модели все още са неясни, но вече можем да предположим, че китайската разработка е в състояние да се конкурира с руския самолет.

Известен като Wu-14, китайският самолет беше тестван през 2012 г. и дори тогава успя да достигне скорост от над 11 000 км/ч. Никъде обаче не се споменават оръжията, които това устройство може да носи.

Що се отнася до американския дрон Falcon HTV-2, той беше тестван преди няколко години, но се разби за 10 минути полет. Преди него обаче е тестван хиперзвуковият самолет X-43A, с който са се занимавали инженери на НАСА. По време на тестовете той показа фантастична скорост - 11 200 км / ч, което надвишава скоростта на звука 9,6 пъти. Прототипът беше тестван през 2001 г., но след това по време на тестовете беше унищожен поради факта, че излезе извън контрол. Но през 2004 г. апаратът беше успешно тестван.

Подобни тестове от Русия, Китай и САЩ поставят под въпрос ефективността модерни системи PRO. Въвеждането на хиперзвукови технологии във военно-промишления сектор вече прави истинска революция във военния свят.

Заключение

Разбира се, военно-техническото развитие на Русия не може да не радва и наличието на такъв самолет във въоръжението на армията е голяма стъпка в подобряването на отбранителната способност на страната, но е глупаво да се смята, че други световни сили не го правят. опит за разработване на такива технологии.

Дори и днес, със свободен достъп до информация чрез интернет, ние знаем много малко за обещаващите разработки на домашни оръжия, а описанието на "Yu-71" е известно само от слухове. Следователно не можем дори да се доближим до знанието какви технологии се разработват в момента в други страни, включително Китай и Съединените щати. Активното развитие на технологиите през 21 век ви позволява бързо да измисляте нови видове гориво и да прилагате непознати преди това технически и технологични методи, така че развитието на самолети, включително военни, е много бързо.

Струва си да се отбележи, че развитието на технологии, които позволяват на самолетите да достигат скорости, надвишаващи 10 пъти скоростта на звука, ще засегне не само военната, но и гражданската сфера. По-специално, такива известни производители на самолети като Airbus или Boeing вече обявиха възможността за създаване на хиперзвукови самолети за пътнически въздушен транспорт. Разбира се, такива проекти все още са само в плановете, но вероятността за разработване на такива самолети днес е доста висока.

В историята GLA са били реализирани под формата на няколко тестови самолета, безпилотни летателни апарати и орбитални стъпала-космически самолети на космически кораби за многократна употреба (MTKK). Също така е имало и има голям брой проекти Превозно средствоот тези типове, както и аерокосмически системи (орбитални самолети) с хиперзвукови ускорители и орбитални степени или едностепенни космически кораби AKS и пътнически космически самолети.

Един от първите детайлни проекти на GLA беше нереализираният проект Zenger за създаване на частично орбитален боен бомбардировач "Silbervogel" в нацистка Германия.

За разлика от космическите самолети, поради необходимостта от по-сложни задвижващи и структурни технологии при създаването на космически кораби, нито един от проектите за космически кораби не е реализиран досега.

Хиперзвуков самолет

През 60-те години на миналия век САЩ изпълняват програма за разработване и управление на експериментален ракетоплан North American X-15, който става първият в историята и в продължение на 40 години единствен самолет GLA, извършващ суборбитални пилотирани космически полети. В САЩ 13 негови полета над 80 км, а в света (FAI) - 2 от тях, при които е превишена космическата граница от 100 км, са признати за суборбитални пилотирани космически полети, а участниците в тях са астронавти.

Подобни програми в СССР и други страни.

В началото на 21 век имаше проект в Русия, но проектът за частично многократно използваем крилат космически кораб Clipper, изстрелян с конвенционална ракета носител, беше отменен.

В САЩ проектът Boeing X-37 продължава с полети в орбита на експериментален космически самолет, изстрелян на ракета носител. Разработват се проекти: във Великобритания - едностепенен AKS-космически кораб Skylon с хоризонтално изстрелване и кацане, в Индия - прототип на космически самолет, изстрелян на ракета-носител на едностепенен AKS-космически кораб RLV / AVATAR с вертикално изстрелване и хоризонтално кацане, в Китай - космически самолет, изстрелян на ракета носител и неговия прототип Shenlong и двустепенен MTKK с хоризонтално изстрелване и кацане и др.

• Едноетапна пространствена система

Хиперзвукови БПЛА

Разработват се и се изпълняват проекти на специални експериментални безпилотни GLA, за да се развият възможностите за създаване на дву- и едностепенни многократно използвани транспортни ACS (космически самолети и космически кораби) от следващите поколения и обещаващи технологииракетен двигател (scramjet) и други.

Имаше проекти, доведени до различни начални етапи на изпълнение на безпилотни проекти GLA в САЩ - Boeing X-43, Русия - "Cold" и "Needle", Германия - SHEFEX (прототип на космически самолет / космически кораб), Австралия - AUSROCK и др.

Хиперзвукови ракети и бойни глави на управляеми ракети

Преди това бяха разработени редица проекти за експериментални и бойни крилати (например Х-90 в СССР) и некрилати (например Х-45 в СССР) ракети, които достигат хиперзвукова скорост.

Технологии и приложения

GZLAмогат да бъдат без двигатели или оборудвани с различни видове задвижващи системи: ракетни двигатели с течно гориво (LPRE), хиперзвукови линейно реактивни двигатели (scramjet двигатели), ракетни двигатели с твърдо гориво (SRM) (както и теоретично ядрени ракетни двигатели (NRE) и други), включително включването на комбинация от такива двигатели и ускорители. Тоест терминът "хиперзвуков" предполага способността на устройството да се движи с хиперзвукова скорост във въздуха, използвайки както двигатели, така и въздух под една или друга форма.

Предвид потенциала на технологията, организации по целия свят провеждат изследвания в областта на хиперзвуковите полети и разработки scramjet. Очевидно първото приложение ще бъде за управляеми военни ракети, защото тази област изисква само самолетен режим във височинния диапазон, а не ускорение до орбитална скорост. Така основните средства за развитие в тази област отиват именно в рамките на военните договори.

Хиперзвуковите космически системи могат или не могат да се възползват от използването на етапи с scramjet. Специфичен импулс или ефективност scramjetтеоретично варира от 1000 до 4000 секунди, докато при ракета тази стойност за 2009 г. не надвишава 470 секунди, което по принцип означава много по-евтин достъп до космоса. Въпреки това, тази цифра ще намалее бързо с увеличаване на скоростта и също ще има влошаване на съотношението повдигане към съпротивление. Значителен проблем с ниското съотношение на тягата scramjetкъм неговата маса, която е 2, което е около 50 пъти по-лошо от този показател за LRE. Това отчасти се компенсира от факта, че разходите за компенсиране на гравитацията в реалния самолетен режим са незначителни, но по-дълъг престой в атмосферата означава по-големи аеродинамични загуби.

Самолет-лайнер с scramjetби трябвало значително да намали времето за пътуване от една точка до друга, потенциално да направи всяка точка на Земята достъпна в рамките на 90 минути. Остават обаче въпроси дали такива превозни средства могат да носят достатъчно гориво, за да летят на достатъчно дълги разстояния и дали могат да летят на достатъчна височина, за да избегнат звуковите ефекти, свързани със свръхзвуков полет. Също така остават неясни въпроси, свързани с общата цена на такива полети и възможността за многократно използване на превозни средства след хиперзвуков полет.

Предимства и недостатъци в случай на космически превозни средства

Предимството на хиперзвуков самолет като Х-30се състои в елиминиране или намаляване на количеството транспортиран окислител. Например, външният резервоар на космическата совалка MTKK при изстрелването съдържа 616 тона течен кислород (окислител) и 103 тона течен водород (гориво). Самата космическа совалка-космически самолет тежи не повече от 104 тона при кацане. Така 75% от цялата структура е транспортираният окислител. Елиминирането на тази допълнителна маса трябва да олекоти плавателния съд и да се надяваме да увеличи дела на полезния товар. Последното може да се счита за основна цел на обучението scramjetзаедно с перспективата за намаляване на разходите за доставка на товари в орбита.

Но има някои недостатъци:

Ниско съотношение на тяга към тегло

течен ракетен двигател LRE") е различен Многовисоко съотношение на тяга спрямо неговата маса (до 100:1 или повече), което позволява на ракетите да постигнат висока производителност при доставяне на товари в орбита. Напротив, съотношението на тягата scramjetкъм неговата маса е около 2, което означава увеличаване на дела на двигателя в стартовата маса на устройството (без да се взема предвид необходимостта от намаляване на тази стойност най-малко четири пъти поради липсата на окислител). В допълнение, наличието на по-ниско ограничение на скоростта scramjetи спадът в неговата ефективност с увеличаване на скоростта определя необходимостта от използване на такива космически системи LREс всичките им недостатъци.

Необходимостта от допълнителни двигатели за достигане на орбита

хиперзвуков въздушна струяимат теоретичен диапазон на работни скорости от 5-7 до първата космическа скорост от 25, но както показват проучванията в рамките на проекта Х-30, горната граница се определя от възможността за изгаряне на гориво в преминаващия въздушен поток и е около 17 . По този начин е необходима друга допълнителна система за ускоряване на струята в неработен диапазон на скоростта. Тъй като необходимата разлика в попълването на скоростите е незначителна и пропорцията пнв стартовата маса на хиперзвуков самолет е голяма, използването на допълнителни ракетни ускорители различни видовее напълно приемлив вариант. Противници на изследването scramjetтвърдят, че всякакви перспективи на този тип апарати могат да се проявят само за едностепенни космически системи. Поддръжниците на тези изследвания твърдят, че вариантите на многостепенни системи използват scramjetсъщо оправдано.

Етап на връщане

Потенциално долната част на термичната защита на хиперзвуков космически кораб трябва да бъде удвоена, за да се върне превозното средство на повърхността. Използването на аблационно покритие може да означава загубата му след орбита, активната термична защита, използваща гориво като охлаждаща течност, изисква двигателят да функционира.

Цена

Намаляването на количеството гориво и окислител в случая на хиперзвукови превозни средства означава увеличаване на дела на цената на самото превозно средство в общата цена на системата. Всъщност цената на един самолет с scramjetможе да бъде много висока в сравнение с цената на горивото, тъй като цената на аерокосмическото оборудване е поне два порядъка по-висока от тази на течния кислород и резервоарите за него. По този начин, устройства с scramjetнай-оправдани като системи за многократна употреба. Дали оборудването може да се използва повторно в екстремните условия на хиперзвуков полет не е напълно ясно - всички системи, проектирани досега, не са проектирани да ги връщат и използват повторно.

Крайната цена на такова устройство е обект на интензивна дискусия, тъй като сега няма ясна убеденост в перспективите на подобни системи. Очевидно, за да бъде икономически оправдано, едно хиперзвуково превозно средство ще трябва да има повече пнв сравнение с ракета носител със същата стартова маса.