Luchador hipersónico. Aviones hipersónicos. Vehículos hipersónicos rusos.

Prometedor bombardero ruso: ¿una respuesta al concepto de un ataque global rápido?

La competencia para que la aviación domine las velocidades hipersónicas comenzó durante la Guerra Fría. En aquellos años, los diseñadores e ingenieros de la URSS, EE.UU. y otros países desarrollados diseñaron nuevos aviones capaces de volar entre 2 y 3 veces más rápido que la velocidad del sonido. La carrera por la velocidad dio lugar a numerosos descubrimientos en el campo de la aerodinámica del vuelo en la atmósfera y rápidamente alcanzó los límites de las capacidades físicas de los pilotos y del coste de fabricación de un avión.

Como resultado, las oficinas de diseño de cohetes fueron las primeras en dominar el hipersonido en sus creaciones: misiles balísticos intercontinentales (ICBM) y vehículos de lanzamiento. Al lanzar satélites a órbitas cercanas a la Tierra, los cohetes alcanzaron velocidades de 18.000 a 25.000 km/h. Esto superó con creces parámetros límite el avión supersónico más rápido, tanto civil (Concorde = 2150 km/h, Tu-144 = 2300 km/h) como militar (SR-71 = 3540 km/h, MiG-31 = 3000 km/h).

Por otra parte, me gustaría señalar que al diseñar el interceptor supersónico MiG-31, el diseñador de aviones G.E. Lozino-Lozinsky utilizó materiales avanzados (titanio, molibdeno, etc.) en el diseño de la estructura del avión, lo que permitió al avión alcanzar una altitud récord para un vuelo tripulado (MiG-31D) y una velocidad máxima de 7000 km/h en la atmósfera superior. En 1977, el piloto de pruebas Alexander Fedotov estableció un récord mundial absoluto de altitud de vuelo de 37.650 metros con su predecesor, el MiG-25 (a modo de comparación, la altitud máxima de vuelo del SR-71 era de 25.929 metros). Desafortunadamente, los motores para vuelos a gran altura en condiciones de atmósfera muy enrarecida aún no se habían creado, ya que estas tecnologías sólo se estaban desarrollando en las entrañas de los institutos de investigación y oficinas de diseño soviéticos como parte de numerosos trabajos experimentales.

Una nueva etapa en el desarrollo de las tecnologías de hipersonido fueron los proyectos de investigación para la creación de aviones. sistemas espaciales, que combinaba las capacidades de la aviación (acrobacias aéreas y maniobras, aterrizaje en pistas) y naves espaciales (entrada en órbita, vuelo orbital, descenso de la órbita). En la URSS y los EE.UU., estos programas se desarrollaron parcialmente, revelando al mundo los aviones orbitales espaciales "Buran" y "Space Shuttle".

¿Por qué parcialmente? El hecho es que la puesta en órbita del avión se realizó mediante un vehículo de lanzamiento. El coste del lanzamiento fue enorme, unos 450 millones de dólares (según el programa del Transbordador Espacial), varias veces superior al coste de los aviones civiles y militares más caros, y no permitió convertir el avión orbital en un producto de masas. La necesidad de invertir enormes cantidades de dinero en la creación de infraestructuras que garantizaran vuelos intercontinentales ultrarrápidos (cosmódromos, centros de control de vuelos, complejos de combustible y reabastecimiento de combustible) finalmente enterró la perspectiva del transporte de pasajeros.

El único cliente que, al menos de alguna manera, está interesado en los vehículos hipersónicos es el ejército. Es cierto que este interés fue episódico. Los programas militares de la URSS y de los EE.UU. para crear aviones aeroespaciales siguieron caminos diferentes. Se implementaron de manera más consistente en la URSS: desde el proyecto para crear una PKA (nave espacial de planificación) hasta MAKS (sistema espacial de aviación multipropósito) y Buran, se construyó una cadena consistente e ininterrumpida de trabajo preliminar científico y técnico, sobre la base de donde se creó la base para futuros vuelos experimentales de prototipos de aviones hipersónicos.

Las oficinas de diseño de misiles continuaron mejorando sus misiles balísticos intercontinentales. Con la llegada de los modernos sistemas de defensa aérea y antimisiles capaces de derribar ojivas ICBM a grandes distancias, comenzaron a imponerse nuevos requisitos a los elementos de ataque de los misiles balísticos. Se suponía que las ojivas de los nuevos misiles balísticos intercontinentales superarían las defensas aéreas y antimisiles enemigas. Así aparecieron unidades de combate capaces de superar las defensas aéreas a velocidades hipersónicas (M=5-6).

El desarrollo de tecnologías hipersónicas para las ojivas de los misiles balísticos intercontinentales hizo posible lanzar varios proyectos para crear armas hipersónicas defensivas y ofensivas: cinéticas (cañón de riel), dinámicas (misiles de crucero) y espaciales (ataque desde órbita).

La intensificación de la rivalidad geopolítica de Estados Unidos con Rusia y China ha reavivado el tema del hipersonido como una herramienta prometedora capaz de proporcionar una ventaja en el campo del espacio y de las armas de misiles. El creciente interés por estas tecnologías también se debe al concepto de infligir el máximo daño al enemigo utilizando armas convencionales (no nucleares), que en realidad están implementando los países de la OTAN liderados por Estados Unidos.

De hecho, si el mando militar tiene a su disposición al menos un centenar de vehículos hipersónicos no nucleares que puedan superar fácilmente sistemas existentes Defensa aérea y defensa antimisiles, entonces este “último argumento de reyes” afecta directamente al equilibrio estratégico entre las potencias nucleares. Además, en el futuro un misil hipersónico podrá destruir elementos de las fuerzas nucleares estratégicas tanto desde el aire como desde el espacio en un período de no más de una hora desde el momento en que se toma la decisión hasta el momento en que alcanza el objetivo. Ésta es precisamente la ideología incorporada en el programa militar estadounidense Prompt Global Strike (ataque global inmediato).

¿Es viable en la práctica un programa de este tipo? Los argumentos “a favor” y “en contra” se dividieron aproximadamente por igual. Vamos a resolverlo.

Programa estadounidense de ataque global rápido

El concepto de Ataque Global Inmediato (PGS, por sus siglas en inglés) fue adoptado en la década de 2000 por iniciativa del comando de las Fuerzas Armadas de Estados Unidos. Su elemento clave es la capacidad de lanzar un ataque no nuclear en cualquier parte del mundo dentro de los 60 minutos posteriores a la toma de una decisión. El trabajo en el marco de este concepto se lleva a cabo simultáneamente en varias direcciones.

La primera dirección de PGS, y lo más realista desde un punto de vista técnico ha sido el uso de misiles balísticos intercontinentales con ojivas no nucleares de alta precisión, incluidas ojivas de racimo, que están equipadas con un conjunto de submuniciones autoguiadas. Para probar esta área, se eligió el misil balístico intercontinental Trident II D5 con base en el mar, que transporta elementos destructivos con un alcance máximo de 11.300 kilómetros. EN tiempo dado Se están realizando trabajos para reducir el CEP de las ojivas a 60-90 metros.

La segunda dirección de PGS. Se han seleccionado misiles de crucero hipersónicos estratégicos (SGKR). En el marco del concepto adoptado, se implementa el subprograma X-51A Waverider (SED-WR). Por iniciativa de la Fuerza Aérea de Estados Unidos y con el apoyo de DARPA, Pratt & Whitney y Boeing llevan a cabo desde 2001 el desarrollo de un misil hipersónico.

El primer resultado del trabajo en curso debería ser la aparición en 2020 de un demostrador tecnológico con un motor estatorreactor hipersónico (motor scramjet) instalado. Según los expertos, el SGKR con este motor puede tener los siguientes parámetros: velocidad de vuelo M = 7-8, alcance máximo de vuelo 1300-1800 km, altitud de vuelo 10-30 km.

En mayo de 2007, después consideración detallada Progreso del trabajo en el X-51A “WaveRider”, los clientes militares aprobaron el proyecto del misil. El experimental Boeing X-51A WaveRider es un misil de crucero clásico con un scramjet ventral y una cola de cuatro voladizos. Los materiales y el espesor de la protección térmica pasiva se seleccionaron de acuerdo con estimaciones calculadas de los flujos de calor. El módulo de la nariz del cohete está hecho de tungsteno con un revestimiento de silicona, que puede soportar un calentamiento cinético de hasta 1500°C. En la superficie inferior del cohete, donde se esperan temperaturas de hasta 830°C, Azulejos de cerámica, desarrollado por Boeing para el programa Space Shuttle. El misil X-51A debe cumplir altos requisitos de sigilo (ESR no más de 0,01 m 2). Para acelerar el producto a una velocidad correspondiente a M = 5, está previsto instalar un acelerador de cohetes en tándem que utilice combustible sólido.

Está previsto utilizar aviones de aviación estratégica estadounidenses como principal transportista del SGKR. Aún no hay información sobre cómo se colocarán estos misiles: debajo del ala o dentro del fuselaje del "estratega".

La tercera dirección de PGS. son programas para crear sistemas de armas cinéticas que alcancen objetivos desde la órbita terrestre. Los estadounidenses calcularon detalladamente los resultados del uso en combate de una barra de tungsteno de unos 6 metros de largo y 30 cm de diámetro, lanzada desde la órbita y golpeando un objeto terrestre a una velocidad de aproximadamente 3500 m/s. Según los cálculos, en el punto de encuentro se liberará energía equivalente a la explosión de 12 toneladas de trinitrotolueno (TNT).

La justificación teórica dio lugar a los proyectos de dos vehículos hipersónicos (Falcon HTV-2 y AHW), que serán puestos en órbita mediante vehículos lanzadores y en modo de combate podrán planear en la atmósfera con un aumento de velocidad al acercarse a la objetivo. Actualmente, estos desarrollos se encuentran en la etapa de diseño preliminar y lanzamientos experimentales. Las principales cuestiones problemáticas hasta el momento siguen siendo los sistemas basados ​​en el espacio (grupos espaciales y plataformas de combate), los sistemas de orientación de objetivos de alta precisión y el secreto del lanzamiento a la órbita (cualquier lanzamiento y objeto orbital está abierto Sistemas rusos alerta de ataque con misiles y control espacial). Los estadounidenses esperan resolver el problema del secreto después de 2019, con la puesta en funcionamiento de un sistema espacial de aviación reutilizable, que pondrá en órbita una carga útil "por avión", a través de dos etapas: un avión de transporte (basado en el Boeing 747). y un avión espacial no tripulado (basado en el prototipo del dispositivo X-37V).

La cuarta dirección de PGS. es un programa para crear un avión de reconocimiento hipersónico no tripulado basado en el famoso Lockheed Martin SR-71 Blackbird.

La división Skunk Works de Lockheed está desarrollando actualmente un prometedor UAV con el nombre provisional SR-72, que debería duplicar la velocidad máxima del SR-71, alcanzando valores de aproximadamente M = 6.

El desarrollo de un avión de reconocimiento hipersónico está totalmente justificado. En primer lugar, el SR-72, debido a su colosal velocidad, será muy vulnerable a los sistemas de defensa aérea. En segundo lugar, llenará los "vacíos" en el funcionamiento de los satélites, obteniendo rápidamente información estratégica y detectando sistemas móviles de misiles balísticos intercontinentales, formaciones de barcos y agrupaciones de fuerzas enemigas en el teatro de operaciones.

Se están considerando dos variantes del avión SR-72: tripulado y no tripulado, y tampoco se excluye su uso como bombardero de ataque y portador de armas de precisión. Lo más probable es que se puedan utilizar como armas misiles ligeros sin motor de propulsión, ya que no son necesarios cuando se lanzan a una velocidad de 6 M. El peso liberado probablemente se utilizará para aumentar la potencia de la ojiva. Lockheed Martin planea mostrar un prototipo de vuelo del avión en 2023.

Proyecto chino de un avión hipersónico DF-ZF.

El 27 de abril de 2016, la publicación estadounidense Washington Free Beacon, citando fuentes del Pentágono, informó al mundo sobre la séptima prueba del avión hipersónico chino DZ-ZF. El avión fue lanzado desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Taiyuan (provincia de Shanxi). Según el periódico, el avión realizó maniobras a velocidades de entre 6.400 y 11.200 km/h y se estrelló en un campo de entrenamiento en el oeste de China.

"Según las evaluaciones de la inteligencia de Estados Unidos, China planea utilizar un avión hipersónico como medio para transportar ojivas nucleares capaces de superar los sistemas de defensa antimisiles", señala la publicación. "El DZ-ZF también puede utilizarse como arma capaz de destruir un objetivo en cualquier parte del mundo en una hora".

Según un análisis realizado por la inteligencia estadounidense de toda la serie de pruebas, los aviones hipersónicos fueron lanzados con misiles balísticos de corto alcance DF-15 y DF-16 (alcance de hasta 1000 km), así como con misiles balísticos de corto alcance DF-15 y DF-16 (alcance de hasta 1000 km), así como con misiles balísticos de medio alcance DF-21. (alcance 1800 km). No se descartaron nuevas pruebas de lanzamientos con el misil balístico intercontinental DF-31A (alcance de 11.200 km). Según el programa de prueba, se sabe lo siguiente: separándose del vehículo en las capas superiores de la atmósfera, el dispositivo en forma de cono aceleró hacia abajo y maniobró a lo largo de la trayectoria para alcanzar el objetivo.

A pesar de numerosas publicaciones en los medios extranjeros de que el avión hipersónico chino (HLA) está diseñado para destruir portaaviones estadounidenses, los expertos militares chinos se mostraron escépticos ante tales declaraciones. Señalaron el hecho bien conocido de que la velocidad supersónica del GLA crea una nube de plasma alrededor del dispositivo, lo que interfiere con el funcionamiento del radar a bordo al ajustar el rumbo y apuntar a un objetivo en movimiento como un portaaviones. .

Como dijo el coronel Shao Yongling, profesor de la Escuela de Comando de las Fuerzas de Misiles del EPL, en una entrevista con China Daily: “La velocidad y el alcance ultra altos lo convierten (al GLA) en un medio excelente para destruir objetivos terrestres. En el futuro, podrá sustituir a los misiles balísticos intercontinentales”.

Según el informe de la comisión pertinente del Congreso de los Estados Unidos, el DZ-ZF podrá ser adoptado por el EPL en 2020, y su versión mejorada de largo alcance, en 2025.

Atraso científico y técnico de Rusia: aviones hipersónicos

Hipersónico Tu-2000

En la URSS, el trabajo en un avión hipersónico comenzó en la Oficina de Diseño Tupolev a mediados de la década de 1970, basado en el avión de pasajeros en serie Tu-144. La investigación y el diseño se llevaron a cabo en un avión capaz de alcanzar velocidades de hasta M=6 (TU-260) y un alcance de vuelo de hasta 12.000 km, así como en un avión intercontinental hipersónico TU-360. Se suponía que su alcance de vuelo alcanzaría los 16.000 km. Incluso se preparó un proyecto para el avión hipersónico de pasajeros Tu-244, diseñado para volar a una altitud de 28-32 km a una velocidad de M = 4,5-5.

En febrero de 1986 se inició en Estados Unidos la I+D para crear el avión espacial X-30 con un propulsor de chorro de aire, capaz de entrar en órbita en una versión de una sola etapa. El proyecto National Aerospace Plane (NASP) se distinguió por una gran cantidad de nuevas tecnologías, cuya clave era un motor estatorreactor hipersónico de modo dual, que permitía volar a velocidades de M=25. Según la información recibida por los servicios de inteligencia de la URSS, la NASP se estaba desarrollando con fines civiles y militares.

La respuesta al desarrollo del transatmosférico X-30 (NASP) fueron los decretos del gobierno de la URSS del 27 de enero y el 19 de julio de 1986 sobre la creación de un equivalente del avión aeroespacial estadounidense (VKS). El 1 de septiembre de 1986, el Departamento de Defensa emitió tarea técnica para un avión aeroespacial reutilizable de una sola etapa (MSA). Según esta tarea técnica, el MVKS debía garantizar la entrega eficiente y económica de carga a la órbita terrestre baja, el transporte intercontinental transatmosférico de alta velocidad y la solución de problemas militares, tanto en la atmósfera como en el espacio exterior cercano. De los trabajos presentados al concurso por Tupolev Design Bureau, Yakovlev Design Bureau y NPO Energia, el proyecto Tu-2000 recibió la aprobación.

Como resultado de una investigación preliminar en el marco del programa MVKS, la planta de energía se seleccionó en base a soluciones probadas y comprobadas. Los motores de respiración de aire (WRD) existentes que utilizaban aire atmosférico tenían restricciones de temperatura; se utilizaban en aviones cuya velocidad no superaba M=3, y los motores de cohetes debían llevar una gran cantidad de combustible a bordo y no eran adecuados para vuelos largos en la atmósfera . Por lo tanto, se tomó una decisión importante: para que el avión vuele a velocidades supersónicas y en todas las altitudes, sus motores deben tener características tanto de aviación como tecnología espacial.

Resultó que lo más racional para un avión hipersónico es un motor ramjet (ramjet), que no tiene partes giratorias, en combinación con un motor turborreactor (TRE) para acelerar. Se suponía que los motores estatorreactores de hidrógeno líquido eran los más adecuados para vuelos a velocidades hipersónicas. Y el motor propulsor es un motor turborreactor que funciona con queroseno o hidrógeno líquido.

Como resultado, se creó una combinación de un motor turborreactor económico que opera en el rango de velocidad M = 0-2,5, un segundo motor, un estatorreactor, que acelera el avión a M = 20, y un motor de propulsor líquido para entrar en órbita (aceleración al primer velocidad de escape de 7,9 km/s) y apoyo a maniobras orbitales.

Debido a la complejidad de resolver un complejo de problemas científicos, técnicos y tecnológicos al crear un MVKS de una sola etapa, el programa se dividió en dos etapas: la creación de un avión hipersónico experimental con una velocidad de vuelo de hasta M = 5-6 y el desarrollo de un prototipo de MVKS orbital, que garantice la realización de un experimento de vuelo en toda la gama de vuelos, hasta el paseo espacial. Además, en la segunda etapa de los trabajos del MVKS se planeó crear versiones del bombardero espacial Tu-2000B, que fue diseñado como un avión biplaza con un alcance de vuelo de 10.000 km y un peso de despegue de 350 montones. Seis motores propulsados ​​por hidrógeno líquido debían proporcionar una velocidad de M=6-8 a una altitud de 30-35 km.

Según los especialistas del OKB im. A. N. Tupolev, el coste de construcción de un sistema de videoconferencia debería haber sido de unos 480 millones de dólares, a precios de 1995 (con unos costes de investigación y desarrollo de 5,29 mil millones de dólares). El coste estimado del lanzamiento sería de 13,6 millones de dólares, con 20 lanzamientos al año.

La primera vez que se mostró el modelo del avión Tu-2000 fue en la exposición Mosaeroshow-92. Antes de que se detuvieran los trabajos en 1992, para el Tu-2000 se fabricaba lo siguiente: un cajón de ala de aleación de níquel, elementos del fuselaje, tanques de combustible criogénicos y líneas de combustible compuestas.

M-19 atómico

Un "competidor" desde hace mucho tiempo de los aviones estratégicos de la Oficina de Diseño que lleva su nombre. Tupolev - Planta de construcción de maquinaria experimental (ahora EMZ que lleva el nombre de Myasishchev) también participó en el desarrollo de un VKS de una sola etapa como parte del departamento de investigación y desarrollo de Kholod-2. El proyecto se denominó “M-19” e incluyó trabajos en los siguientes temas:

• Tema 19-1. Creación de un laboratorio volador con central eléctrica que utiliza combustible de hidrógeno líquido, desarrollo de tecnología para trabajar con combustible criogénico;
• Tema 19-2. Trabajos de diseño para determinar la apariencia de un avión hipersónico;
• Tema 19-3. Trabajos de diseño e ingeniería para determinar la apariencia de un sistema de videoconferencia prometedor;
• Tema 19-4. Trabajos de diseño y desarrollo para determinar la aparición de opciones alternativas para fuerzas aeroespaciales con sistema de propulsión nuclear.

El trabajo en el prometedor sistema de videoconferencia se llevó a cabo bajo la supervisión directa del diseñador general V.M. Myasishchev y el diseñador general A.D. Tokhuntsa. Para ejecución componentes Se aprobaron planes de investigación y desarrollo para el trabajo conjunto con empresas del Ministerio de Industria Aeronáutica de la URSS, entre ellas: TsAGI, CIAM, NIIAS, ITPM ​​​​y muchas otras, así como con el Instituto de Investigación de la Academia de Ciencias y el Ministerio de Defensa.

La apariencia del VKS M-19 de una sola etapa se determinó después de estudiar numerosas opciones de configuración aerodinámicas alternativas. En términos de investigación de características. planta de energía Los modelos scramjet de un nuevo tipo se probaron en túneles de viento a velocidades correspondientes a números de Mach = 3-12. Para evaluar la eficacia de la futura videoconferencia, también trabajamos modelos matemáticos sistemas de vehículos y una central eléctrica combinada con un motor de cohete nuclear (NRE).

El uso de un sistema de videoconferencia con un sistema de propulsión nuclear combinado implicaba mayores oportunidades para la exploración intensiva tanto del espacio cercano a la Tierra, incluidas las órbitas geoestacionarias remotas, como de las zonas del espacio profundo, incluidas la Luna y el espacio cislunar.

La presencia de una instalación nuclear a bordo del VKS también permitiría utilizarla como una poderosa unidad de energía para garantizar el funcionamiento de nuevos tipos de armas espaciales (armas de rayos, armas de rayos, medios para influir en las condiciones climáticas, etc.).

El sistema de propulsión combinado (CPS) incluía:

• Sostener el motor de cohete nuclear (NRE) basado en un reactor nuclear con protección radiológica;
• 10 motores turborreactores de doble circuito (DTRDF) con intercambiadores de calor en los circuitos interno y externo y postquemador;
• Motores ramjet hipersónicos (motores scramjet);
• Dos turbocompresores para asegurar el bombeo de hidrógeno a través de intercambiadores de calor DTRDF;
• Unidad de distribución con unidades de turbobomba, intercambiadores de calor y válvulas de tubería, sistemas de control de suministro de combustible.

El hidrógeno se utilizaba como combustible para los motores DTRDF y scramjet, y también era el fluido de trabajo en el circuito cerrado del motor de propulsión nuclear.

En su forma final, el concepto M-19 se veía así: el VKS de 500 toneladas realiza el despegue y la aceleración inicial como un avión nuclear con motores de ciclo cerrado, y el hidrógeno sirve como refrigerante que transfiere el calor del reactor a diez motores turborreactores. . A medida que acelera y gana altitud, el hidrógeno comienza a llegar a los postquemadores del motor turborreactor y, un poco más tarde, al motor scramjet de flujo directo. Finalmente, a una altitud de 50 km, a una velocidad de vuelo de más de 16 Mach, se enciende un motor de cohete de propulsión nuclear con un empuje de 320 tf, lo que aseguró el acceso a una órbita de trabajo a una altitud de 185-200 kilómetros. . Con un peso de despegue de unas 500 toneladas, el VKS M-19 debía lanzar una carga útil de entre 30 y 40 toneladas a una órbita de referencia con una inclinación de 57,3°.

Es necesario señalar un hecho poco conocido: al calcular las características de la CDU en los modos de vuelo turbo-ramjet, cohete-ramjet e hipersónico, se tienen en cuenta los resultados de estudios y cálculos experimentales realizados en CIAM, TsAGI e ITPM ​​​​SB AS. Se utilizó la URSS.

Ajax": hipersonido de una manera nueva

También se trabajó en la creación de un avión hipersónico en la Oficina de Diseño del Neva (San Petersburgo), sobre cuya base se formó la Empresa Estatal de Investigación de Velocidades Hipersónicas (ahora OJSC NIPGS HC Leninets).

El NIPGS abordó la creación del GLA de una manera fundamentalmente nueva. El concepto del Ajax GLA surgió a finales de los años 80. Vladimir Lvovich Freishstadt. Su esencia es que GLA no tiene protección térmica (a diferencia de la mayoría de VKS y GLA). El flujo de calor que se produce durante el vuelo hipersónico se introduce en el HVA para aumentar su recurso energético. Así, el Ajax GLA era un sistema aerotermodinámico abierto que convertía parte de la energía cinética del flujo de aire hipersónico en energía química y eléctrica, solucionando al mismo tiempo el problema de la refrigeración de la estructura del avión. Para ello se diseñaron los componentes principales de un reactor químico de recuperación de calor con catalizador, ubicado debajo de la célula.

El revestimiento del avión en las zonas más sometidas a estrés térmico tenía una carcasa de dos capas. Entre las capas de la carcasa había un catalizador hecho de material resistente al calor ("esponjas de níquel"), que era un subsistema de enfriamiento activo con reactores químicos de recuperación de calor. Según los cálculos, en todos los modos de vuelo hipersónico la temperatura de los elementos de la estructura del GLA no superó los 800-850°C.

El GLA incluye un motor estatorreactor de combustión supersónica integrado en la estructura del avión y el motor principal (propulsión), un motor químico de magnetoplasma (MPXE). El MPHD estaba destinado a controlar el flujo de aire mediante un acelerador dinámico de gas magnético (acelerador MHD) y generar electricidad mediante un generador MHD. El generador tenía una potencia de hasta 100 MW, suficiente para alimentar un láser capaz de alcanzar varios objetivos en órbitas cercanas a la Tierra.

Se supuso que el MPHD sustentador sería capaz de cambiar la velocidad de vuelo en una amplia gama de números de Mach de vuelo. Al frenar el flujo hipersónico mediante un campo magnético, se crearon condiciones óptimas en la cámara de combustión supersónica. Durante las pruebas en el TsAGI se reveló que el combustible de hidrocarburos creado en el marco del concepto Ajax se quema varias veces más rápido que el hidrógeno. El acelerador MHD podría "acelerar" los productos de combustión, aumentando la velocidad máxima de vuelo a M=25, lo que garantizaba la entrada a la órbita terrestre baja.

La versión civil del avión hipersónico fue diseñada para una velocidad de vuelo de 6.000 a 12.000 km/h, un alcance de vuelo de hasta 19.000 km y un transporte de 100 pasajeros. No hay información sobre los desarrollos militares del proyecto Ajax.

Concepto ruso de hipersonido: misiles y PAK DA

Trabajo realizado en la URSS y en los primeros años de su existencia. nueva Rusia sobre tecnologías hipersónicas nos permiten afirmar que la metodología nacional original y el trabajo científico y técnico se han conservado y utilizado para crear los HAV rusos, tanto en versión de misiles como de aviones.

En 2004, durante el ejercicio del puesto de mando “Seguridad 2004”, el presidente ruso V.V. Putin hizo una declaración que todavía excita las mentes del “público”. “Se llevaron a cabo experimentos y algunas pruebas... Pronto las Fuerzas Armadas rusas recibirán sistemas de combate capaces de operar a distancias intercontinentales, a velocidad hipersónica, con gran precisión, con amplia maniobra en altura y dirección de impacto. Estos complejos harán que cualquier sistema de defensa antimisiles, existente o futuro, sea poco prometedor”..

Algunos medios nacionales interpretaron esta declaración lo mejor que pudieron. Por ejemplo: “Rusia desarrolló el primer misil de maniobra hipersónico del mundo, que fue lanzado desde un bombardero estratégico Tu-160 en febrero de 2004, cuando se llevaron a cabo los ejercicios del puesto de mando Security 2004...

De hecho, durante el ejercicio se lanzó el misil balístico RS-18 Stiletto con nuevo equipamiento de combate. En lugar de una ojiva convencional, el RS-18 contenía un dispositivo capaz de cambiar la altitud y la dirección del vuelo y, por lo tanto, superar cualquier defensa antimisiles, incluida la estadounidense. Al parecer, el dispositivo probado durante el ejercicio Security 2004 era un misil de crucero hipersónico (GKR) X-90 poco conocido, desarrollado en el IKB de Raduga a principios de los años 1990.

A juzgar por las características de rendimiento de este misil, el bombardero estratégico Tu-160 puede transportar dos X-90. El resto de las características se ven así: masa del cohete - 15 toneladas, motor principal - scramjet, acelerador - motor de cohete de propulsor sólido, velocidad de vuelo - 4-5 M, altitud de lanzamiento - 7000 m, altitud de vuelo - 7000-20000 m, lanzamiento alcance 3000-3500 km, número de ojivas - 2, potencia de ojiva - 200 kt.

En el debate sobre si es mejor un avión o un cohete, los aviones perdieron con mayor frecuencia, ya que los cohetes resultaron ser más rápidos y efectivos. Y el avión se convirtió en portaaviones. misiles de crucero, capaz de alcanzar objetivos a una distancia de 2500-5000 km. Al lanzar un misil hacia un objetivo, el bombardero estratégico no entró en la zona de defensa antiaérea, por lo que hacerlo hipersónico no tenía sentido.

La "competencia hipersónica" entre aviones y misiles se acerca ahora a una nueva conclusión con un resultado predecible: los misiles vuelven a estar por delante de los aviones.

Evaluemos la situación. La aviación de largo alcance, que forma parte de las Fuerzas Aeroespaciales Rusas, está armada con 60 aviones turbohélice Tu-95MS y 16 bombarderos a reacción Tu-160. La vida útil del Tu-95MS expira en 5 a 10 años. El Ministerio de Defensa decidió aumentar el número de Tu-160 a 40 unidades. Se están realizando trabajos para modernizar el Tu-160. Por lo tanto, el VKS pronto comenzará a recibir nuevos Tu-160M. Tupolev Design Bureau es también el principal desarrollador del prometedor complejo de aviación de largo alcance (PAK DA).

Nuestro “probable adversario” no se queda de brazos cruzados: está invirtiendo dinero en el desarrollo del concepto de Ataque Global Inmediato (PGS). Las capacidades del presupuesto militar estadounidense en términos de financiación superan significativamente las capacidades del presupuesto ruso. El Ministerio de Hacienda y el Ministerio de Defensa discuten sobre el importe de la financiación del Programa Estatal de Armamento hasta el año 2025. Y no estamos hablando sólo de los costos actuales de comprar nuevas armas y equipos militares, sino también de desarrollos prometedores, que incluyen las tecnologías PAK DA y GLA.

En la creación de municiones hipersónicas (misiles o proyectiles) no todo está claro. La ventaja obvia del hipersonido es la velocidad, el corto tiempo de aproximación al objetivo y una alta garantía de superar los sistemas de defensa aérea y antimisiles. Sin embargo, existen muchos problemas: el alto costo de la munición desechable, la complejidad del control al cambiar la trayectoria de vuelo. Estas mismas deficiencias se convirtieron en argumentos decisivos a la hora de reducir o cerrar los programas hipersónicos tripulados, es decir, los aviones hipersónicos.

El problema del alto coste de las municiones puede resolverse mediante la presencia a bordo del avión de un potente complejo informático para calcular los parámetros de bombardeo (lanzamiento), que convierte las bombas y misiles convencionales en armas de alta precisión. Sistemas informáticos a bordo similares instalados en las ojivas de los misiles hipersónicos permiten equipararlos a la clase de armas estratégicas de alta precisión que, según los expertos militares del EPL, pueden reemplazar a los sistemas ICBM. La presencia de misiles de alcance estratégico pondrá en duda la necesidad de mantener la aviación de largo alcance, ya que tiene limitaciones en velocidad y eficiencia. uso de combate.

La aparición de un misil antiaéreo hipersónico (GZR) en el arsenal de cualquier ejército obligará a la aviación estratégica a "esconderse" en los aeródromos, porque La distancia máxima a partir de la cual se pueden utilizar los misiles de crucero de un bombardero será cubierta por dichos GZR en unos minutos. Aumentar el alcance, la precisión y la maniobrabilidad de los GZR les permitirá derribar misiles balísticos intercontinentales enemigos a cualquier altitud, así como interrumpir un ataque masivo de bombarderos estratégicos antes de que alcancen la línea de lanzamiento de misiles de crucero. El piloto del "estratega" puede detectar el lanzamiento del GZR, pero es poco probable que tenga tiempo de alejar el avión de la derrota.

El desarrollo de GLA, que actualmente se está llevando a cabo de forma intensiva en países desarrollados, indican que se está buscando un instrumento (arma) confiable que pueda destruir de manera confiable el arsenal nuclear del enemigo antes del uso de armas nucleares, como último argumento para proteger la soberanía estatal. Armas hipersónicas También se puede aplicar a los principales centros de poder político, económico y militar del estado.

El hipersonido no ha sido olvidado en Rusia, se está trabajando para crear armas de misiles basadas en esta tecnología (Sarmat ICBM, Rubezh ICBM, X-90), pero se basan en un solo tipo de arma (“arma milagrosa”, “arma de represalia”). ") sería, como mínimo, incorrecto.

Aún no hay claridad en la creación del PAK DA, ya que aún se desconocen los requisitos básicos para su finalidad y uso en combate. Los bombarderos estratégicos existentes, como componentes de la tríada nuclear rusa, están perdiendo gradualmente su importancia debido a la aparición de nuevos tipos de armas, incluidas las hipersónicas.

La vía de “contener” a Rusia, proclamada como tarea principal de la OTAN, es objetivamente capaz de conducir a una agresión contra nuestro país, en la que se utilizaron tropas entrenadas y armadas. medios modernos Ejército del Tratado del Atlántico Norte. En términos de número de personal y armas, la OTAN es entre cinco y diez veces más grande que Rusia. Se está construyendo un “cinturón sanitario” alrededor de Rusia, que incluye bases militares y posiciones de defensa antimisiles. Básicamente, las actividades de la OTAN se describen en términos militares como preparación operativa para un teatro de operaciones (teatro de operaciones). Al mismo tiempo, la principal fuente de suministro de armas sigue siendo Estados Unidos, como lo fue tanto en la Primera como en la Segunda Guerra Mundial.

Un bombardero estratégico hipersónico puede, en una hora, estar en cualquier parte del mundo sobre cualquier instalación militar (base), desde donde se garantiza el suministro de recursos a los grupos de tropas, incluidos los del "cinturón sanitario". Aunque es poco vulnerable a los sistemas de defensa antimisiles y de defensa aérea, puede destruir dichos objetos con poderosas armas no nucleares de alta precisión. La presencia de un GLA de este tipo en tiempos de paz se convertirá en un elemento disuasorio adicional para los partidarios de aventuras militares globales.

El GLA civil puede convertirse en la base técnica para un gran avance en el desarrollo de vuelos intercontinentales y tecnologías espaciales. La base científica y técnica de los proyectos Tu-2000, M-19 y Ajax sigue siendo relevante y puede tener demanda.

Los clientes, el Ministerio de Defensa y el Gobierno de Rusia, decidirán cómo será el futuro PAK DA (subsónico con SGKR o hipersónico con armas convencionales modificadas).

“Quien gane mediante cálculos preliminares antes de la batalla tiene muchas posibilidades. Quien no gana por cálculo incluso antes de la batalla tiene pocas posibilidades. Gana el que tiene muchas posibilidades. Los que tienen pocas posibilidades no ganan. Especialmente uno que no tiene ninguna posibilidad”. /Sun Tzu, “El arte de la guerra”/

El experto militar Alexey Leonkov

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Es demasiado pronto para hablar de una carrera armamentista en este ámbito; hoy es una carrera tecnológica. Los proyectos hipersónicos aún no han ido más allá del ámbito de la I+D: por ahora, la mayoría de los manifestantes se ponen en vuelo. Sus niveles de preparación tecnológica en la escala DARPA se encuentran principalmente entre la cuarta y la sexta posición (en una escala de diez puntos).

Sin embargo, no es necesario hablar del hipersonido como una especie de novedad técnica. Las ojivas de los misiles balísticos intercontinentales ingresan a la atmósfera mediante hipersonido, los vehículos de descenso con astronautas y los transbordadores espaciales también son hipersónicos. Pero volar a velocidades hipersónicas al salir de órbita es una necesidad necesaria y no dura mucho. Hablaremos de aviones para los cuales el hipersonido es el modo normal de operación, y sin él no podrán demostrar su superioridad y mostrar sus capacidades y potencia.

Impacto desde la órbita

Hablaremos sobre objetos controlados con maniobras hipersónicas: maniobras de ojivas de misiles balísticos intercontinentales, misiles de crucero hipersónicos y vehículos aéreos no tripulados hipersónicos. ¿Qué queremos decir exactamente con aviones hipersónicos? En primer lugar, nos referimos a las siguientes características: velocidad de vuelo: 5-10 m (6150-12 300 km/h) y superior, rango de altitud operativa cubierto: 25-140 km. Una de las cualidades más atractivas de los vehículos hipersónicos es la imposibilidad de un seguimiento fiable por parte de los sistemas de defensa aérea, ya que el objeto vuela en una nube de plasma opaca al radar. También cabe destacar la alta maniobrabilidad y el mínimo tiempo de reacción ante la derrota. Por ejemplo, un vehículo hipersónico sólo necesita una hora después de abandonar la órbita de espera para alcanzar el objetivo seleccionado.

Los proyectos de vehículos hipersónicos se han desarrollado más de una vez y se siguen desarrollando en nuestro país. Podemos recordar el Tu-130 (6 M), el avión Ajax (8-10 M), los proyectos de aviones hipersónicos de alta velocidad de la Oficina de Diseño que llevan su nombre. Mikoyan con combustible de hidrocarburos en diversas aplicaciones y un avión hipersónico (6 M) con dos tipos de combustible: hidrógeno para altas velocidades de vuelo y queroseno para velocidades más bajas.

El proyecto OKB dejó su huella en la ingeniería. "Espiral" de Mikoyan, en la que el avión hipersónico aeroespacial de regreso fue lanzado a la órbita de un satélite artificial mediante un avión propulsor hipersónico y, después de completar misiones de combate en órbita, regresó a la atmósfera, realizando maniobras en ella también a velocidades hipersónicas. Los desarrollos del proyecto Spiral se utilizaron en los proyectos de los transbordadores espaciales BOR y Buran. Existe información oficialmente no confirmada sobre el avión hipersónico Aurora creado en Estados Unidos. Todo el mundo ha oído hablar de él, pero nadie lo ha visto jamás.

"Zircón" para la flota

El 17 de marzo de 2016, se supo que Rusia había comenzado oficialmente a probar el misil de crucero antibuque hipersónico (ASC) Zircon. Los submarinos nucleares de quinta generación ("Husky") también estarán armados con el proyectil más nuevo, los barcos de superficie y, por supuesto, el buque insignia también lo recibirán. flota rusa"Peter el genial". Una velocidad de 5-6 M y un alcance de al menos 400 km (el misil cubrirá esta distancia en cuatro minutos) complicará significativamente el uso de contramedidas. Se sabe que el cohete utilizará el nuevo combustible Decilin-M, que aumenta la autonomía de vuelo en 300 km. El desarrollador del sistema de misiles antibuque Zircon es NPO Mashinostroeniya, parte de la Corporación de Armas de Misiles Tácticos. La aparición de un cohete en serie se puede esperar para 2020. Vale la pena considerar que Rusia tiene una amplia experiencia en la creación de misiles de crucero antibuque de alta velocidad, como el misil antibuque de serie P-700 Granit (2,5 M), el misil antibuque de serie P-270 Moskit (2,8 M ), que será reemplazado por el nuevo sistema de misiles antibuque Zircon.

Ojiva astuta

Las primeras informaciones sobre el lanzamiento del producto Yu-71 (como se le llama en Occidente) a la órbita terrestre baja mediante el cohete RS-18 Stiletto y su regreso a la atmósfera aparecieron en febrero de 2015. El lanzamiento fue realizado desde la zona de posición de la gran formación Dombrovsky por la 13.ª división de misiles de las Fuerzas de Misiles Estratégicos (región de Orenburg). También se informa que hasta 2025 la división recibirá 24 productos Yu-71 para equipar los nuevos misiles Sarmat. El producto Yu-71 también fue creado por NPO Mashinostroeniya como parte del Proyecto 4202 desde 2009.

El producto es una ojiva de misil súper maniobrable que realiza un vuelo planeador a una velocidad de 11.000 km/h. Puede ir al espacio cercano y atacar objetivos desde allí, además de llevar una carga nuclear y estar equipado con un sistema de guerra electrónica. En el momento de “sumergirse” en la atmósfera, la velocidad puede ser de 5.000 m/s (18.000 km/h) y por esta razón el Yu-71 está protegido del sobrecalentamiento y sobrecargas, y puede cambiar fácilmente la dirección de vuelo sin ser destruido.

El producto Yu-71, que tiene una alta maniobrabilidad a velocidad hipersónica en altitud y se dirige y no vuela a lo largo de una trayectoria balística, se vuelve inalcanzable para cualquier sistema de defensa aérea. Además, la ojiva es controlable, por lo que tiene una precisión de destrucción muy alta: esto también permitirá su uso en una versión no nuclear de alta precisión. Se sabe que durante el período 2011-2015 se realizaron varios lanzamientos. Se cree que el producto Yu-71 se pondrá en servicio en 2025 y estará equipado con el misil balístico intercontinental Sarmat.

Elévate alto

Entre los proyectos del pasado se encuentra el cohete X-90, desarrollado por Raduga IKB. El proyecto data de 1971, fue cerrado en 1992, año difícil para el país, aunque las pruebas realizadas arrojaron buenos resultados. El cohete fue demostrado repetidamente en la feria aeroespacial MAKS. Unos años más tarde, el proyecto revivió: el cohete alcanzó una velocidad de 4-5 M y un alcance de 3500 km cuando se lanzó desde un portaaviones Tu-160. El vuelo de demostración tuvo lugar en 2004. Se suponía que debía armar el misil con dos ojivas desmontables colocadas a los lados del fuselaje, pero el proyectil nunca entró en servicio.

El misil hipersónico RVV-BD fue desarrollado por la Oficina de Diseño Vympel que lleva el nombre de I.I. Toropova. Continúa la línea de misiles K-37, K-37M, que están en servicio con el MiG-31 y el MiG-31BM. Los interceptores hipersónicos del proyecto PAK DP también estarán armados con el misil RVV-BD. Según la declaración del jefe de KTRV, Boris Viktorovich Obnosov, hecha en MAKS 2015, el cohete comenzó a producirse en masa y sus primeros lotes saldrán de la línea de montaje en 2016. El misil pesa 510 kg, tiene una ojiva de fragmentación altamente explosiva y alcanzará objetivos a una distancia de 200 km en una amplia gama de altitudes. Un motor cohete de propulsor sólido de modo dual le permite alcanzar una velocidad hipersónica de 6 Mach.

Hipersonido del Imperio Celeste

En el otoño de 2015, el Pentágono informó, y Beijing lo confirmó, que China había probado con éxito el avión de maniobras hipersónico DF-ZF Yu-14 (WU-14), que fue lanzado desde el polígono de pruebas de Wuzhai. El Yu-14 se separó del portaaviones “en el borde de la atmósfera” y luego se deslizó hacia un objetivo situado a varios miles de kilómetros en el oeste de China. El vuelo del DF-ZF fue monitoreado por los servicios de inteligencia estadounidenses y, según sus datos, el aparato maniobró a una velocidad de Mach 5, aunque su velocidad podría llegar a Mach 10. China afirmó que había resuelto el problema del avión hipersónico. motores para tales dispositivos y creó nuevos materiales compuestos livianos para la protección contra el calentamiento cinético. Los representantes chinos también informaron que el Yu-14 es capaz de atravesar el sistema de defensa aérea de Estados Unidos y lanzar un ataque nuclear global.

Proyectos América

Actualmente, en Estados Unidos se encuentran “en operación” varios aviones hipersónicos, que están siendo sometidos a pruebas de vuelo con distintos grados de éxito. El trabajo en ellos comenzó a principios de la década de 2000 y hoy se encuentran en diferentes niveles de preparación tecnológica. Recientemente, el desarrollador del vehículo hipersónico X-51A, Boeing, anunció que el X-51A se pondrá en servicio en 2017.

Entre los proyectos en curso en los Estados Unidos se encuentran: el proyecto de ojiva de maniobra hipersónica AHW (Advanced Hypersonic Weapon), el avión hipersónico Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle) lanzado con misiles balísticos intercontinentales, el avión hipersónico X-43 Hyper-X, un prototipo de misil de crucero hipersónico Boeing X-51A Waverider, equipado con un estatorreactor hipersónico de combustión supersónica. También se sabe que en Estados Unidos se está trabajando en el UAV hipersónico SR-72 de Lockheed Martin, que anunció oficialmente su trabajo en este producto recién en marzo de 2016.

La primera mención del dron SR-72 se remonta a 2013, cuando Lockheed Martin anunció que desarrollaría el UAV hipersónico SR-72 para reemplazar al avión de reconocimiento SR-71. Volará a una velocidad de 6400 km/h a altitudes operativas de 50 a 80 km hasta suborbital, tendrá un sistema de propulsión de dos circuitos con una entrada de aire común y un aparato de boquilla basado en un motor turborreactor para acelerar desde una velocidad de 3 M y un estatorreactor hipersónico con combustión supersónica para volar a velocidades superiores a 3 M. El SR-72 realizará misiones de reconocimiento, además de atacar con armas aire-tierra de alta precisión en forma de misiles ligeros sin motor: no lo necesitarán, ya que ya se dispone de una buena velocidad de lanzamiento hipersónico.

Entre las cuestiones problemáticas del SR-72, los expertos incluyen la elección de los materiales y el diseño de la carcasa que pueda soportar grandes cargas térmicas debido al calentamiento cinético a temperaturas de 2000 °C y superiores. También será necesario resolver el problema de separar las armas de los compartimentos internos a una velocidad de vuelo hipersónica de 5 a 6 M y eliminar los casos de pérdida de comunicación que se observaron repetidamente durante las pruebas del objeto HTV-2. Lockheed Martin Corporation ha declarado que el tamaño del SR-72 será comparable al tamaño del SR-71; en particular, la longitud del SR-72 será de 30 m. Se espera que el SR-72 entre en servicio en 2030.

No se ha creado ni un solo vehículo hipersónico.

Creación y desarrollo del combate. hipersónico Los aviones son uno de los mayores secretos no sólo en Rusia, sino también en Estados Unidos, China y otros países del mundo. La información sobre ellos pertenece a la categoría. “ultrasecreto” - ultrasecreto. En una entrevista exclusiva con Izvestia, el legendario diseñador de tecnología espacial y de cohetes Herbert Efremov, que dedicó más de 30 años a la creación de tecnología hipersónica, explicó qué son los vehículos hipersónicos y qué dificultades surgen en su desarrollo.

- Herbert Aleksandrovich, ahora se habla mucho sobre la creación de aviones hipersónicos, pero la mayor parte de la información sobre ellos está cerrada al público en general...

Comencemos con el hecho de que los productos que desarrollan velocidad hipersónica. creado hace mucho tiempo. Por ejemplo, se trata de cabezas ordinarias de misiles balísticos intercontinentales. Al entrar en la atmósfera terrestre, desarrollan una velocidad hipersónica. Pero son incontrolables y vuelan siguiendo una trayectoria determinada. Y sus intercepciones mediante sistemas de defensa antimisiles (BMD) han quedado demostradas más de una vez.

Como otro ejemplo, daré nuestra estrategia misil de crucero "Meteorito", que alguna vez voló a una increíble velocidad de Mach 3, aproximadamente 1000 m/s. Literalmente al borde del hipersonido (las velocidades hipersónicas comienzan en Mach 4,5 - Izvestia). Pero la tarea principal Los modernos aviones hipersónicos (HZLA) no sólo pueden volar rápidamente a algún lugar, sino que también pueden llevar a cabo una misión de combate con alta eficiencia en condiciones de fuerte neutralización enemigo. Por ejemplo, sólo los estadounidenses tienen 65 destructores de la clase Arleigh Burke con defensas antimisiles en el mar. También hay 22 cruceros antimisiles clase Ticonderoga, 11 portaaviones- cada uno de los cuales se basa en hasta cientos de aviones capaces de crear un sistema casi impenetrable defensa antimisiles.

- ¿Quieres decir que la velocidad por sí sola no soluciona nada?

En términos generales, la velocidad hipersónica es de 2 km/s. Para recorrer 30 km, es necesario volar durante 15 segundos. En la parte final de la trayectoria, cuando el avión hipersónico se acerque al objetivo, definitivamente se desplegarán los sistemas antimisiles y de defensa aérea del enemigo, que el GZV detectará. Y para que los sistemas modernos de defensa aérea y antimisiles estén listos, si se despliegan en posiciones, se necesitan unos segundos. Por lo tanto, para un uso eficaz en combate de GZLA La velocidad por sí sola no basta de ninguna manera si no se ha garantizado el sigilo electrónico y la invencibilidad de los sistemas de defensa aérea/defensa antimisiles en el tramo final del vuelo. Aquí influyen tanto la velocidad como la capacidad de protección de la ingeniería de radio del dispositivo con sus propias estaciones de interferencia de radio. Todo está en un complejo.

- Usted dice que no sólo debe haber velocidad: el producto debe ser controlable para lograr el objetivo. Cuéntenos sobre la posibilidad de controlar un vehículo en un flujo hipersónico.

Todos los vehículos hipersónicos vuelan en plasma. Y las cabezas de combate nucleares vuelan en plasma, y ​​todo lo que fue más allá de Mach 4, especialmente 6. A su alrededor se forma una nube ionizada, y no simplemente una corriente con vórtices: las moléculas todavía están divididas en partículas cargadas. La ionización afecta la comunicación y el paso de las ondas de radio. Es necesario que los sistemas de control y navegación del GZV penetren este plasma a estas velocidades de vuelo.

En el "Meteorito" teníamos que asegurarnos de poder ver la superficie terrestre con el radar. La navegación se proporcionó en comparación. fotos de ubicacion desde a bordo de un cohete con una referencia de vídeo integrada en el sistema. De otra manera era imposible. El "Calibre" y otros misiles de crucero pueden volar así: utilicé un radioaltímetro para reconocer el terreno: aquí hay una colina, aquí hay un río, aquí hay un valle. Pero esto es posible cuando vuelas a una altitud de cientos de metros. Y cuando se asciende a una altura de 25 km, no se pueden distinguir ningún montículo con un radioaltímetro. Por lo tanto, encontramos ciertas áreas en el terreno, las comparamos con lo que estaba grabado en la referencia del video y determinamos el desplazamiento del cohete hacia la izquierda o hacia la derecha, hacia adelante, hacia atrás y en qué medida.

- En muchos libros de texto para tontos, el vuelo hipersónico en la atmósfera se compara con el deslizamiento sobre papel de lija debido a su altísima resistencia. ¿Qué tan cierta es esta afirmación?

Un poco inexacto. En el hipersonido comienzan todo tipo de corrientes turbulentas, vórtices y sacudidas del vehículo. Los regímenes de intensidad térmica cambian dependiendo de si el flujo en la superficie es laminar (liso) o con interrupciones. Hay muchas dificultades. Por ejemplo, la carga térmica aumenta considerablemente. Si se vuela a una velocidad de Mach 3, el calentamiento de la piel del GZLA en la atmósfera es de unos 150 grados, dependiendo de la altitud. Cuanto mayor sea la altitud de vuelo, menor será el calentamiento. Pero al mismo tiempo, si vuelas al doble de velocidad, el calentamiento será mucho mayor. Por tanto, es necesario utilizar nuevos materiales.

- ¿Qué se puede dar como ejemplo de tales materiales?

Varios materiales de carbono. Incluso fibra de vidrio. Con el hipersonido, la temperatura es de muchos miles de grados. A el acero tiene capacidad para sólo 1200 Grados celcius. Estas son migajas.

Las temperaturas hipersónicas arrastran la llamada “capa de sacrificio” (la capa de revestimiento que se consume durante el vuelo del avión. - Izvestia). Por lo tanto, el caparazón de las ojivas nucleares está diseñado de manera que la mayor parte sea "devorada" por el hipersonido, mientras que se conserva el relleno interno. Pero GZLA no puede haber una “capa de sacrificio”. Si vuela sobre un producto controlado, debe mantener una forma aerodinámica. No se puede “despuntar” el producto de modo que se quemen la punta y los bordes de las alas, etc. Por cierto, esto se hizo en americano. "Transbordadores" y en nuestro "Buran". Allí se utilizaron materiales de grafito como protección térmica.

- ¿Es correcto cuando en la literatura de divulgación científica se escribe que un vehículo atmosférico hipersónico debería tener la estructura de un único cuerpo sólido monolítico?

No es necesario. Pueden constar de compartimentos y diferentes elementos.

- Entonces, ¿es posible una estructura de cohete clásica?

Ciertamente. Seleccionar materiales, encargar nuevos desarrollos, si es necesario, comprobar, trabajar en bancos, en vuelo, corregir si algo sale mal. También es necesario poder medir esto con cientos de sensores telemétricos de increíble complejidad.

- ¿Qué motor es mejor: combustible sólido o líquido para un vehículo hipersónico?

El combustible sólido aquí no es adecuado en absoluto, porque puede acelerar, pero es imposible volar con él durante mucho tiempo. Los misiles balísticos tienen tales motores. misiles como "Bulava", "Topol". En el caso de GZLA esto es inaceptable. En nuestro misil Yakhont (un misil de crucero antibuque, parte del complejo Bastion. - Izvestia), solo el acelerador de arranque es combustible sólido. Luego vuela sobre un motor estatorreactor líquido.

Hay intentos de fabricar un motor estatorreactor con un contenido interno de combustible sólido, que se distribuye por toda la cámara de combustión. Pero tampoco es suficiente para distancias largas.

Para combustible líquido, el tanque se puede hacer más pequeño y de cualquier forma. Uno de los "Meteoritos" voló con tanques en las alas. Se probó porque teníamos que alcanzar una autonomía de 4-4,5 mil km. Y voló en un motor que respira aire y funciona con combustible líquido.

- ¿Cuál es la diferencia entre un motor que respira aire y un motor a reacción de propulsor líquido?

Un motor a reacción líquido contiene oxidante y combustible en tanques separados, que se mezclan en la cámara de combustión. El motor de chorro de aire funciona con un solo combustible.: queroseno, decilina o bicilina. El agente oxidante es el oxígeno del aire entrante. La bicilina (combustible producido a partir de gasóleo al vacío mediante procesos de hidrogenación - Izvestia) fue desarrollado precisamente según nuestro pedido para Meteorit. Este combustible líquido tiene densidad muy alta, permitiéndote hacer un tanque de menor volumen.

- Se conocen fotografías de aviones hipersónicos con motor a reacción. Todos ellos tienen una forma interesante: no estilizada, sino angular y cuadrada. ¿Por qué?

Probablemente estés hablando del X-90 o, como se le llama en Occidente, Koala AS-X-21(La primera GZLA experimental soviética. - Izvestia). Pues si, es un oso torpe.. Al frente están los llamados "tableros" y "cuñas" (elementos estructurales con esquinas afiladas y protuberancias. - Izvestia). Todo se hace para que el flujo de aire que ingresa al motor sea aceptable para la combustión y la combustión normal del combustible. Para ello, creamos las llamadas ondas de choque (un fuerte aumento de la presión, la densidad, la temperatura del gas y una disminución de su velocidad cuando un flujo supersónico encuentra algún obstáculo. - Izvestia). Los saltos se forman precisamente sobre "tablas" y "cuñas", esos elementos estructurales que amortiguan la velocidad del aire.

En el camino hacia el motor puede haber una segunda onda de choque o una tercera. Todo el matiz es que el aire no debe entrar en la cámara de combustión. a la misma velocidad, desde donde vuela el GZLA. Definitivamente hay que reducirlo. Y mucho. Preferiblemente valores subsónicos, para los cuales todo ha sido estudiado, comprobado y probado. Pero este es exactamente el problema que los creadores de GZLA están tratando de resolver y No lo he decidido en 65 años..

Tan pronto como se salta más allá de Mach 4,5, en un movimiento tan rápido, las partículas de aire se deslizan rápidamente hacia los motores. Y es necesario "reunir" el combustible atomizado y el oxidante: el oxígeno atmosférico. Esta interacción debe ser con una alta eficiencia de combustión. La interacción no debe verse interrumpida por algún tipo de vacilación o aliento extra en el interior. Nadie ha descubierto todavía cómo hacer esto.

- ¿Es posible crear una GZLA para necesidades civiles, para el transporte de pasajeros y carga?

Tal vez. En uno de los salones aeronáuticos de París se mostró un avión desarrollado por los franceses junto con los británicos. Un motor turborreactor lo eleva a una altitud y luego el automóvil acelera a aproximadamente Mach 2. Luego, los motores ramjet se abren, impulsando el avión a Mach 3,5 o Mach 4. Y luego vuela a una altitud de unos 30 kilómetros desde Nueva York hasta Japón. Antes del aterrizaje, se activa el modo inverso: la máquina desciende, cambia a un motor turborreactor, como un avión normal, entra en la atmósfera y aterriza. El hidrógeno se considera combustible como la sustancia más rica en calorías.

- Actualmente, Rusia y Estados Unidos están desarrollando activamente aviones hipersónicos. ¿Puedes evaluar el éxito de nuestros oponentes?

En cuanto a las calificaciones, puedo decir: dejen que los muchachos trabajen. Durante 65 años realmente no han hecho nada.. A velocidades de Mach 4,5 a 6, no existe ni un solo GZLA fabricado.

El avión hipersónico más nuevo Yu-71 (Yu-71)

Armas hipersónicas e hipervelocidad: cómo la física impide que los militares fabriquen el cohete de sus sueños

Más detalles y se puede obtener una variedad de información sobre eventos que tienen lugar en Rusia, Ucrania y otros países de nuestro hermoso planeta en Conferencias de Internet, realizado constantemente en el sitio web “Claves del Conocimiento”. Todas las conferencias son abiertas y completamente gratis. Invitamos a todos los interesados...

La Guerra Fría, que tuvo lugar entre Estados Unidos y la URSS entre 1946 y 1991, hace mucho que terminó. Al menos eso es lo que piensan muchos expertos. Sin embargo, la carrera armamentista no se detuvo ni un minuto y aún hoy se encuentra en una etapa de desarrollo activo. A pesar de que hoy las principales amenazas para el país son los grupos terroristas, las relaciones entre las potencias mundiales también son tensas. Todo esto crea las condiciones para el desarrollo de tecnologías militares, una de las cuales es el avión hipersónico.

Necesidad

Las relaciones entre Estados Unidos y Rusia son muy tensas. Y aunque a nivel oficial a Estados Unidos en Rusia se le llama país socio, muchos expertos políticos y militares sostienen que existe una guerra tácita entre los países no sólo en el frente político, sino también en el militar en forma de carrera de armamentos. Además, Estados Unidos está utilizando activamente a la OTAN para rodear a Rusia con sus sistemas de defensa antimisiles.

Esto no puede dejar de preocupar a los dirigentes de Rusia, que hace tiempo que comenzaron a desarrollar vehículos aéreos no tripulados que superan la velocidad hipersónica. Estos drones pueden equiparse con una ojiva nuclear y pueden lanzar fácilmente una bomba a cualquier parte del mundo y con bastante rapidez. Ya se ha creado un avión hipersónico similar: el avión Yu-71, que actualmente se está probando en estricto secreto.

Desarrollo de armas hipersónicas.

Por primera vez, las pruebas de aviones que podían volar a la velocidad del sonido comenzaron en los años 50 del siglo XX. Entonces todavía se le asociaba con la llamada Guerra Fría, cuando dos potencias desarrolladas (la URSS y los EE.UU.) buscaban superarse en la carrera armamentista. El primer proyecto fue el sistema Spiral, que era un avión orbital compacto. Se suponía que competiría e incluso superaría al avión hipersónico estadounidense X-20 Dyna Soar. Además, los aviones soviéticos debían poder alcanzar velocidades de hasta 7000 km/h y no desmoronarse en la atmósfera bajo sobrecargas.

Y aunque los científicos y diseñadores soviéticos intentaron hacer realidad esa idea, no lograron ni siquiera acercarse a las preciadas características. Prototipo Ni siquiera despegó, pero el gobierno de la URSS dio un suspiro de alivio cuando el avión estadounidense también falló durante las pruebas. Las tecnologías de esa época, incluso en la industria de la aviación, estaban infinitamente lejos de las actuales, por lo que la creación de un avión que pudiera superar varias veces la velocidad del sonido estaba condenada al fracaso.

Sin embargo, en 1991 se realizó una prueba de un avión que podía alcanzar velocidades superiores a la velocidad del sonido. Era un laboratorio volador "Cold", creado sobre la base del cohete 5B28. La prueba fue exitosa y luego el avión pudo alcanzar una velocidad de 1900 km/h. A pesar de los avances, el desarrollo se detuvo después de 1998 debido a la crisis económica.

Tecnologías del siglo XXI

No existe información precisa y oficial sobre el desarrollo de aviones hipersónicos. Sin embargo, si recopilamos materiales de fuentes abiertas, podemos concluir que dichos desarrollos se llevaron a cabo en varias direcciones a la vez:

1. Creación de ojivas para misiles balísticos intercontinentales. Su masa excedía la masa de los misiles estándar, pero debido a su capacidad de maniobrar en la atmósfera, es imposible o, al menos, extremadamente difícil interceptarlos con sistemas de defensa antimisiles.
2. El desarrollo del complejo Zircon es otra dirección en el desarrollo de la tecnología, que se basa en el uso del sistema de defensa antimisiles supersónico Yakhont.
3. Creación de un complejo cuyos cohetes pueden superar la velocidad del sonido 13 veces.

Si todos estos proyectos se unen en un holding, entonces mediante esfuerzos conjuntos se podrá crear un misil aéreo, terrestre o naval. Si el proyecto Prompt Global Strike, creado en los Estados Unidos, tiene éxito, los estadounidenses tendrán la oportunidad de atacar cualquier parte del mundo en una hora. Rusia sólo podrá defenderse con tecnologías de su propio desarrollo.

Expertos estadounidenses y británicos han registrado pruebas de misiles supersónicos que pueden alcanzar velocidades de hasta 11.200 km/h. Dado tal alta velocidad es casi imposible derribarlos (ni un solo sistema de defensa antimisiles en el mundo es capaz de hacerlo). Además, son extremadamente difíciles de espiar. Hay muy poca información sobre el proyecto, que a veces aparece bajo el nombre "Yu-71".

¿Qué se sabe sobre el avión hipersónico ruso "Yu-71"?

Teniendo en cuenta que el proyecto es clasificado, hay muy poca información al respecto. Se sabe que este planeador forma parte de un programa de cohetes supersónicos y, en teoría, es capaz de volar a Nueva York en 40 minutos. Por supuesto, esta información no tiene confirmación oficial y existe al nivel de conjeturas y rumores. Pero teniendo en cuenta que los misiles supersónicos rusos pueden alcanzar velocidades de 11.200 km/h, estas conclusiones parecen bastante lógicas.

Por diferentes fuentes avión hipersónico "Yu-71":

1. Tiene alta maniobrabilidad.
2. Puede planificar.
3. Capaz de alcanzar velocidades superiores a los 11.000 km/h.
4. Puede ir al espacio durante un vuelo.

Declaraciones

Por el momento, las pruebas del avión hipersónico ruso "Yu-71" aún no han finalizado. Sin embargo, algunos expertos sostienen que en 2025 Rusia podría recibir este planeador supersónico y equiparlo con armas nucleares. Un avión de este tipo se pondrá en servicio y, en teoría, será capaz de lanzar un ataque nuclear dirigido a cualquier parte del planeta en tan sólo una hora.

El representante de Rusia ante la OTAN, Dmitry Rogozin, dijo que la industria que alguna vez fue la más desarrollada y avanzada de la URSS se había quedado atrás en la carrera armamentista en las últimas décadas. Sin embargo, más recientemente el ejército ha comenzado a revivir. La obsoleta tecnología soviética está siendo reemplazada por nuevos modelos de desarrollo ruso. Además, las armas de quinta generación, estancadas en los años 90 en forma de proyectos sobre papel, están tomando forma visible. Según el político, los nuevos modelos de armas rusas pueden sorprender al mundo por su imprevisibilidad. Es probable que Rogozin se refiera al nuevo avión hipersónico Yu-71, que puede transportar una ojiva nuclear.

Se cree que el desarrollo de este avión comenzó en 2010, pero en Estados Unidos no se enteraron de él hasta 2015. Si hay información al respecto características técnicas Si es cierto, entonces el Pentágono tendrá que resolver un problema difícil, ya que los sistemas de defensa antimisiles utilizados en Europa y en su territorio no podrán contrarrestar un avión de este tipo. Además, Estados Unidos y muchos otros países simplemente quedarán indefensos frente a tales armas.

Otras funciones

Además de la posibilidad de asestar ataques nucleares al enemigo, el planeador, gracias a su poderoso equipo moderno guerra electrónica podrá realizar reconocimientos, así como desactivar dispositivos equipados con equipos electrónicos.

Según los informes de la OTAN, entre 2020 y 2025 aproximadamente pueden aparecer en el ejército ruso hasta 24 aviones de este tipo, que podrán cruzar la frontera sin ser detectados y destruir una ciudad entera con solo unos pocos disparos.

Planes de desarrollo

Por supuesto, no hay datos sobre la adopción del prometedor avión Yu-71, pero se sabe que está en desarrollo desde 2009. En este caso, el dispositivo no sólo podrá volar en línea recta, sino también maniobrar.

Es la maniobrabilidad a velocidades hipersónicas lo que se convertirá en una característica del avión. El doctor en ciencias militares Konstantin Sivkov sostiene que los misiles intercontinentales pueden alcanzar velocidades supersónicas, pero al mismo tiempo actúan como ojivas balísticas convencionales. En consecuencia, su trayectoria de vuelo se calcula fácilmente, lo que hace posible que el sistema de defensa antimisiles los derribe. Pero los aviones controlados representan una seria amenaza para el enemigo, ya que su trayectoria es impredecible. En consecuencia, es imposible determinar en qué punto se lanzará la bomba y, como no se puede determinar el punto de lanzamiento, no se calcula la trayectoria de caída de la ojiva.

En Tula, el 19 de septiembre de 2012, en una reunión de la comisión militar-industrial, Dmitry Rogozin dijo que pronto debería crearse un nuevo holding, cuya tarea sería desarrollar tecnologías hipersónicas. Inmediatamente se nombraron las empresas que formarán parte del holding:

1. "Armas tácticas de misiles".
2. "ONG Mashinostroyenia" Actualmente, la empresa está desarrollando tecnologías supersónicas, pero actualmente la empresa forma parte de la estructura Roscosmos.
3. El próximo miembro del holding debería ser el consorcio Almaz-Antey, que actualmente desarrolla tecnologías para la industria aeroespacial y de defensa antimisiles.

Rogozin cree que tal fusión es necesaria, pero los aspectos legales no permiten que se lleve a cabo. También se señala que la creación de un holding no implica la absorción de una empresa por otra. Precisamente la fusión y el trabajo conjunto de todas las empresas acelerarán el desarrollo de las tecnologías hipersónicas.

El presidente del Consejo del Ministerio de Defensa ruso, Igor Korotchenko, también apoya la idea de crear un holding que desarrolle tecnologías hipersónicas. Según él, el nuevo holding es realmente necesario porque permitirá dirigir todos los esfuerzos para crear vista de perspectiva armas. Ambas empresas tienen grandes oportunidades, sin embargo, individualmente no podrán lograr los resultados que son posibles combinando esfuerzos. Juntos pueden contribuir al desarrollo complejo de defensa Federación Rusa y crear el avión más rápido del mundo, cuya velocidad superará las expectativas.

Las armas como herramienta de lucha política

Si para 2025 no sólo están en servicio misiles hipersónicos con ojivas nucleares, sino también planeadores Yu-71, esto fortalecerá seriamente la posición política de Rusia en las negociaciones con Estados Unidos. Y esto es completamente lógico, porque durante las negociaciones todos los países actúan desde una posición de fuerza, dictando condiciones favorables al lado opuesto. Las negociaciones equitativas entre los dos países sólo son posibles si ambas partes tienen armas poderosas.

Vladimir Putin, durante un discurso en la conferencia Army-2015, dijo que las fuerzas nucleares están recibiendo 40 nuevos misiles intercontinentales. Estos resultaron ser misiles hipersónicos y actualmente pueden superar los sistemas de defensa antimisiles existentes. Viktor Murakhovsky, miembro del consejo de expertos de la comisión militar-industrial, confirma que los misiles balísticos intercontinentales se mejoran cada año.

Rusia también está probando y desarrollando nuevos misiles de crucero que pueden volar a velocidades hipersónicas. Pueden acercarse a objetivos a altitudes ultrabajas, haciéndolos prácticamente invisibles al radar. Además, los modernos sistemas de defensa antimisiles en servicio en la OTAN no pueden atacar dichos misiles debido a su baja altitud de vuelo. Además, en teoría, son capaces de interceptar objetivos que se mueven a velocidades de hasta 800 metros por segundo, y la velocidad del avión Yu-71 y los misiles de crucero es mucho mayor. Esto hace que los sistemas de defensa antimisiles de la OTAN sean casi inútiles.

Proyectos de otros países

Se sabe que China y Estados Unidos también están desarrollando un análogo del avión hipersónico ruso. Las características de los modelos enemigos aún no están claras, pero ya podemos suponer que el desarrollo chino es capaz de competir con los aviones rusos.

Conocido como Wu-14, el avión chino fue probado en 2012 y ya entonces pudo alcanzar velocidades de más de 11.000 km/h. Sin embargo, no se menciona en ninguna parte las armas que este dispositivo es capaz de portar.

En cuanto al dron estadounidense Falcon HTV-2, fue probado hace varios años, pero a los 10 minutos de vuelo se estrelló. Sin embargo, antes se probó el avión hipersónico X-43A, realizado por ingenieros de la NASA. Durante las pruebas mostró una fantástica velocidad de 11.200 km/h, 9,6 veces la velocidad del sonido. El prototipo fue probado en 2001, pero luego durante las pruebas fue destruido debido a que se salió de control. Pero en 2004 el dispositivo fue probado con éxito.

Pruebas similares realizadas por Rusia, China y Estados Unidos ponen en duda la eficacia sistemas modernos PRO. La introducción de tecnologías hipersónicas en el sector militar-industrial ya está produciendo una auténtica revolución en el mundo militar.

Conclusión

Por supuesto, el desarrollo técnico-militar de Rusia no puede dejar de alegrarse, y la presencia de un avión de este tipo en servicio con el ejército es un gran paso para mejorar la capacidad de defensa del país, pero es una tontería creer que otras potencias mundiales no están haciendo intentos de desarrollar tecnologías similares.

Incluso hoy en día, con el libre acceso a la información a través de Internet, sabemos muy poco sobre los desarrollos prometedores de las armas nacionales, y la descripción del Yu-71 sólo se conoce a través de rumores. En consecuencia, no tenemos forma de saber qué tecnologías se están desarrollando actualmente en otros países, incluidos China y Estados Unidos. El desarrollo activo de la tecnología en el siglo XXI permite inventar rápidamente nuevos tipos de combustible y aplicar técnicas técnicas y tecnológicas previamente desconocidas, por lo que el desarrollo de aviones, incluidos los militares, avanza muy rápidamente.

Vale la pena señalar que el desarrollo de tecnologías que permitan alcanzar velocidades de aviones superiores a 10 veces la velocidad del sonido se reflejará no sólo en el ámbito militar, sino también en el civil. En particular, fabricantes de aviones tan conocidos como Airbus o Boeing ya han anunciado la posibilidad de crear aviones hipersónicos para el transporte aéreo de pasajeros. Por supuesto, estos proyectos todavía están en los planes, pero la probabilidad de que se desarrollen aviones de este tipo hoy en día es bastante alta.

En la historia del GLA, se implementaron en forma de varios aviones de prueba, vehículos aéreos no tripulados y etapas orbitales de aviones espaciales reutilizables (MTSC). También existieron y existen todavía un gran número de proyectos Vehículo de los tipos indicados, así como sistemas aeroespaciales (aviones orbitales) con etapas superiores y orbitales hipersónicas o aviones espaciales AKS de una sola etapa y aviones espaciales de pasajeros.

Uno de los primeros proyectos detallados del GLA fue el proyecto Zenger no realizado para crear una nave espacial-bombardero de combate parcialmente orbital "Silbervogel" en la Alemania nazi.

A diferencia de los aviones espaciales, debido a la necesidad de tecnologías estructurales y de propulsión mucho más complejas al crear naves espaciales, hasta la fecha no se ha implementado ni un solo proyecto de nave espacial.

Aviones hipersónicos

En la década de 1960, Estados Unidos llevó a cabo un programa para desarrollar y volar el avión cohete experimental North American X-15, que se convirtió en el primero de la historia y durante 40 años el único avión GLA en realizar vuelos espaciales suborbitales tripulados. En Estados Unidos, 13 de sus vuelos fueron por encima de los 80 km, y en el mundo (FAI), 2 de ellos, en los que se superó el límite espacial de 100 km, son reconocidos como vuelos espaciales tripulados suborbitales y sus participantes son astronautas.

Programas similares en la URSS y otros países.

A principios del siglo XXI existía en Rusia, pero fue cancelado, un proyecto para una nave espacial con alas parcialmente reutilizable Clipper lanzada en un vehículo de lanzamiento convencional.

En Estados Unidos, el proyecto Boeing X-37 continúa con la puesta en órbita de un avión espacial experimental lanzado en un vehículo de lanzamiento. Se están desarrollando proyectos: en el Reino Unido, una nave espacial AKS Skylon de una sola etapa con lanzamiento y aterrizaje horizontal, en la India, un avión espacial lanzado en un vehículo de lanzamiento, un prototipo de una nave espacial AKS de una etapa RLV/AVATAR con un lanzamiento vertical y aterrizaje horizontal, en China: un avión espacial lanzado en un vehículo de lanzamiento y su prototipo Shenlong y MTKK de dos etapas con lanzamiento y aterrizaje horizontal, etc.

• Sistema espacial de una sola etapa

UAV hipersónicos

Se están desarrollando e implementando proyectos de vehículos aéreos no tripulados experimentales especiales para probar las posibilidades de crear AKS (aviones y naves espaciales) de transporte reutilizables de dos y una etapa de las próximas generaciones y tecnologías prometedoras fabricación de motores de cohetes (scramjet) y otros.

Hubo proyectos GAV no tripulados que llegaron a varias etapas iniciales de implementación en los EE. UU. - Boeing X-43, Rusia - "Cold" e "Igla", Alemania - SHEFEX (prototipo de avión espacial/avión espacial), Australia - AUSROCK y otros.

Misiles hipersónicos y ojivas de misiles guiados

Anteriormente, se desarrollaron varios proyectos para misiles experimentales y de combate de crucero (por ejemplo, X-90 en la URSS) y no de crucero (por ejemplo, X-45 en la URSS) que alcanzan velocidades hipersónicas.

Tecnologías y aplicaciones

GZLA puede estar sin motores o equipado con varios tipos de sistemas de propulsión: motores de cohetes líquidos (LPRE), motores de cohetes hipersónicos (SCREM), motores de cohetes de propulsor sólido (SDTT) (así como motores de cohetes teóricamente nucleares (NRE) y otros), incluidos incluida una combinación de dichos motores y aceleradores. Es decir, el término "hipersónico" implica la capacidad de un vehículo para moverse a velocidad hipersónica en el aire, utilizando tanto motores como aire de una forma u otra.

Dado el potencial de la tecnología, organizaciones de todo el mundo están realizando investigaciones sobre el vuelo y el desarrollo hipersónicos. scramjet. Al parecer, la primera aplicación será para misiles militares guiados, ya que para este ámbito sólo se requiere el modo avión en el rango de altitud, y no la aceleración a la velocidad orbital. Así, los principales fondos para el desarrollo en este ámbito proceden precisamente del marco de contratos militares.

Los sistemas espaciales hipersónicos pueden beneficiarse o no del uso de etapas con scramjet. Impulso o eficiencia específica scramjet Teóricamente oscila entre 1.000 y 4.000 segundos, mientras que en el caso de un cohete este valor no supera los 470 segundos en 2009, lo que en principio supone un acceso al espacio mucho más barato. Sin embargo, esta cifra disminuirá rápidamente al aumentar la velocidad y también se producirá un deterioro en la calidad aerodinámica. El problema de la pequeña relación de empuje es significativo. scramjet a su masa, que es 2, que es aproximadamente 50 veces peor que esta cifra para LRE. Esto se compensa parcialmente por el hecho de que el coste de compensar la gravedad en modo avión real es insignificante, pero una estancia más larga en la atmósfera significa mayores pérdidas aerodinámicas.

Avión - avión de pasajeros con scramjet debería reducir significativamente el tiempo de viaje de un punto a otro, haciendo potencialmente accesible cualquier punto de la Tierra en 90 minutos. Sin embargo, quedan dudas sobre si dichos vehículos podrán transportar suficiente combustible para volar distancias lo suficientemente largas y si podrán volar a una altitud suficiente para evitar los efectos de sonido asociados con los vuelos supersónicos. También siguen siendo inciertas las cuestiones relacionadas con el coste total de dichos vuelos y la posibilidad de reutilizar los dispositivos después de un vuelo hipersónico.

Ventajas y desventajas en el caso de las naves espaciales

La ventaja de un avión hipersónico como X-30 Consiste en eliminar o reducir la cantidad de agente oxidante transportado. Por ejemplo, el tanque externo del transbordador espacial en el momento del lanzamiento contiene 616 toneladas de oxígeno líquido (oxidante) y 103 toneladas de hidrógeno líquido (combustible). El propio transbordador espacial no pesa más de 104 toneladas al aterrizar. Así, el 75% de toda la estructura es oxidante transportado. La eliminación de esta masa adicional debería aligerar el vehículo y, con suerte, aumentar la relación de carga útil. Este último puede considerarse el objetivo principal del estudio. scramjet junto con la perspectiva de reducir el costo de poner la carga en órbita.

Pero hay ciertas desventajas:

Baja relación empuje-peso

Motor de cohete líquido (" LRE") es diferente Muy Alto empuje en relación con su masa (hasta 100:1 o más), lo que permite a los cohetes alcanzar un alto rendimiento en la entrega de carga a la órbita. Por el contrario, la relación de empuje scramjet a su masa es de aproximadamente 2, lo que significa un aumento en la participación del motor en la masa de lanzamiento del dispositivo (sin tener en cuenta la necesidad de reducir este valor al menos cuatro veces debido a la falta de oxidante). Además, la presencia de un límite de velocidad más bajo. scramjet y la disminución de su eficiencia al aumentar la velocidad determina la necesidad de su uso en tales sistemas espaciales. LRE con todos sus defectos.

La necesidad de motores adicionales para alcanzar la órbita.

Hipersónico Estatorreactor tienen un rango teórico de velocidades de funcionamiento desde 5-7 hasta la primera velocidad cósmica 25, pero como han demostrado los estudios dentro del proyecto X-30, el límite superior lo establece la posibilidad de combustión del combustible en el flujo de aire que pasa y es de aproximadamente 17. Por tanto, en el rango de velocidades en reposo se necesita otro sistema de aceleración de reacción adicional. Dado que la diferencia requerida en la reposición de velocidad es insignificante y la proporción Lun Si la masa de lanzamiento de un avión hipersónico es grande, es necesario utilizar propulsores de cohetes adicionales. varios tipos Es una opción completamente aceptable. Opositores de la investigación scramjet Argumentan que cualquier promesa de este tipo de aparato sólo puede manifestarse para sistemas espaciales de una sola etapa. Los defensores de estos estudios argumentan que las variantes de sistemas de múltiples etapas que utilizan scramjet también justificado.

etapa de regreso

Potencialmente, la parte inferior del escudo térmico de una nave espacial hipersónica necesitaría duplicarse para poder devolver el vehículo a la superficie. El uso de un recubrimiento ablativo puede significar su pérdida después de entrar en órbita; la protección térmica activa que utiliza combustible como refrigerante requiere el funcionamiento del motor para funcionar.

Precio

Reducir la cantidad de combustible y oxidante en el caso de los vehículos hipersónicos significa un aumento de la proporción del coste del propio dispositivo en el coste total del sistema. De hecho, el coste de un avión de scramjet puede ser muy alto en comparación con el costo del combustible, porque el costo de los equipos aeroespaciales es al menos dos órdenes de magnitud mayor que el del oxígeno líquido y los tanques para ello. Así, los dispositivos con scramjet más justificados como sistemas reutilizables. Aún no está del todo claro si el equipo se puede reutilizar repetidamente en las condiciones extremas del vuelo hipersónico: todos los sistemas diseñados hasta ahora no han previsto su devolución y reutilización.

El coste final de un dispositivo de este tipo es objeto de intensos debates, porque ahora no hay una confianza clara en las perspectivas de este tipo de sistemas. Al parecer, para que esté económicamente justificado, un vehículo hipersónico tendrá que tener más Lun en comparación con un vehículo de lanzamiento con la misma masa de lanzamiento.