Hipersonični lovac. Hipersonična letjelica. Ruska hipersonična vozila

Obećavajući ruski bombarder - odgovor na koncept brzog globalnog udara?

Natjecanje u razvoju zrakoplovnih hipersoničnih brzina počelo je tijekom Hladnog rata. Tih su godina dizajneri i inženjeri SSSR-a, SAD-a i drugih razvijenih zemalja dizajnirali nove zrakoplove koji su mogli letjeti 2-3 puta brže od brzine zvuka. Utrka za brzinom iznjedrila je mnoga otkrića na području aerodinamike leta u atmosferi i vrlo brzo dosegnula granice fizičkih mogućnosti pilota i cijene proizvodnje zrakoplova.

Kao rezultat toga, projektni biroi za rakete prvi su ovladali hiperzvukom u svojim potomcima - interkontinentalnim balističkim projektilima (ICBM) i raketama za lansiranje. Prilikom lansiranja satelita u orbite blizu Zemlje, rakete su razvijale brzinu od 18.000 - 25.000 km/h. Ovo je daleko premašeno granični parametri najbrži nadzvučni zrakoplov, kako civilni (Concorde = 2150 km/h, Tu-144 = 2300 km/h), tako i vojni (SR-71 = 3540 km/h, MiG-31 = 3000 km/h).

Zasebno bih želio napomenuti da je prilikom projektiranja nadzvučnog presretača MiG-31 dizajner zrakoplova G.E. Lozino-Lozinsky koristio je napredne materijale (titan, molibden itd.) u dizajnu konstrukcije zrakoplova, što je omogućilo zrakoplovu postizanje rekordne visine leta s posadom (MiG-31D) i maksimalne brzine od 7000 km / h u gornjoj atmosferi . Probni pilot Alexander Fedotov je 1977. godine na svom prethodniku MiG-25 postavio apsolutni svjetski rekord u visini leta - 37.650 metara (za usporedbu, SR-71 je imao najveću visinu leta od 25.929 metara). Nažalost, motori za letenje na velikim visinama u visoko razrijeđenoj atmosferi još nisu bili stvoreni, jer su se te tehnologije razvijale samo u dubinama sovjetskih istraživačkih instituta i dizajnerskih biroa kao dio brojnih eksperimentalnih radova.

Nova faza u razvoju hipersoničnih tehnologija bili su istraživački projekti za stvaranje zrakoplovnih sustava koji su kombinirali sposobnosti zrakoplovstva (akrobatika i manevriranje, slijetanje na pistu) i svemirskih letjelica (orbitalni ulazak, orbitalni let, spuštanje iz orbite). U SSSR-u i SAD-u ti su programi djelomično razrađeni, otkrivši svijetu svemirske orbitalne zrakoplove Buran i Space Shuttle.

Zašto djelomično? Činjenica je da je lansiranje zrakoplova u orbitu izvedeno pomoću lansirnog vozila. Trošak povlačenja bio je ogroman, oko 450 milijuna dolara (po programu Space Shuttle), što je nekoliko puta više od cijene najskupljih civilnih i vojnih zrakoplova, a nije dopuštalo da orbitalni zrakoplov postane masovni proizvod. . Potreba za ulaganjem ogromnih sredstava u stvaranje infrastrukture koja omogućuje ultrabrze interkontinentalne letove (kozmodromi, centri za kontrolu leta, kompleksi za punjenje gorivom) potpuno je pokopala perspektivu putničkog prijevoza.

Jedini kupac, barem nekako zainteresiran za hipersonične uređaje, bila je vojska. Istina, taj interes je bio epizodičan. Vojni programi SSSR-a i SAD-a za stvaranje zrakoplovnih zrakoplova slijedili su različite putove. Uostalom, oni su najdosljednije implementirani u SSSR-u: od projekta stvaranja PKA (planske letjelice) do MAKS-a (višenamjenskog zrakoplovnog svemirskog sustava) i Burana, izgrađen je dosljedan i kontinuiran lanac znanstveno-tehničkih temelja, na čija je osnova temelj budućih eksperimentalnih letova prototipova hipersoničnih letjelica.

Projektni biroi za rakete nastavili su poboljšavati svoje ICBM. S pojavom suvremenih sustava protuzračne obrane i raketne obrane sposobnih za obaranje ICBM bojevih glava na velikoj udaljenosti, počeli su se nametati novi zahtjevi udarnim elementima balističkih projektila. Bojne glave novih ICBM-a trebale su nadvladati neprijateljsku protuzračnu i proturaketnu obranu. Dakle, postojale su bojeve glave sposobne nadvladati zračnu obranu pri hipersoničnim brzinama (M = 5-6).

Razvoj hipersoničnih tehnologija za bojne glave (boje glave) ICBM-a omogućio je pokretanje nekoliko projekata za stvaranje obrambenog i ofenzivnog hipersoničnog oružja - kinetičkog (railgun), dinamičkog (krstareće rakete) i svemirskog (udar iz orbite).

Intenziviranje geopolitičkog rivalstva SAD-a s Rusijom i Kinom oživjelo je temu hiperzvuka kao obećavajućeg alata koji može pružiti prednost u području svemirskog i raketnog oružja. Povećan interes za ove tehnologije posljedica je i koncepta nanošenja maksimalne štete neprijatelju konvencionalnim (nenuklearnim) oružjem, koji zapravo provode zemlje NATO-a predvođene Sjedinjenim Državama.

Doista, ako vojno zapovjedništvo ima na raspolaganju barem stotinu nenuklearnih hipersoničnih vozila, koja mogu lako nadvladati postojeće sustave protuzračne obrane i raketne obrane, onda ovaj "posljednji argument kraljeva" izravno utječe na stratešku ravnotežu između nuklearnih sila. Štoviše, hipersonični projektil u budućnosti može uništiti elemente strateških nuklearnih snaga i iz zraka i iz svemira za najviše sat vremena od trenutka donošenja odluke do trenutka pogotka cilja. Upravo je ta ideologija ugrađena u američki vojni program Prompt Global Strike (brzi globalni udar).

Je li takav program izvediv u praksi? Argumenti "za" i "protiv" podijeljeni su približno jednako. Hajdemo shvatiti.

Američki program Prompt Global Strike

Koncept brzog globalnog udara (PGS) usvojen je 2000-ih na inicijativu zapovjedništva američkih oružanih snaga. Njegov ključni element je mogućnost pokretanja nenuklearnog napada bilo gdje na kugli zemaljskoj u roku od 60 minuta od donošenja odluke. Rad u okviru ovog koncepta odvija se istodobno u nekoliko smjerova.

Prvi smjer PGS-a, a najrealističnija s tehničke točke gledišta bila je uporaba ICBM-a s visokopreciznim nenuklearnim bojevim glavama, uključujući kazetne bojeve glave, koje su opremljene kompletom podstreljiva za samonavođenje. Trident II D5 ICBM morske baze je odabran kao test za ovaj smjer, isporučujući podstreljivo do maksimalnog dometa od 11.300 kilometara. NA dano vrijeme u tijeku je rad na smanjenju CEP-a bojevih glava na vrijednosti od 60-90 metara.

Drugi smjer PGS odabrane su strateške hipersonične krstareće rakete (SGKR). U okviru usvojenog koncepta provodi se potprogram X-51A Waverider (SED-WR). Na inicijativu američkih zračnih snaga i uz potporu DARPA-e, od 2001. godine razvoj hipersonične rakete provode Pratt & Whitney i Boeing.

Prvi rezultat rada koji je u tijeku trebao bi biti pojava do 2020. godine tehnološkog demonstratora s instaliranim hipersoničnim ramjetnim motorom (scramjet). Prema mišljenju stručnjaka, SGKR s ovim motorom može imati sljedeće parametre: brzina leta M = 7–8, maksimalni domet leta 1300-1800 km, visina leta 10-30 km.

U svibnju 2007., nakon detaljnog pregleda napretka rada na X-51A WaveRider, vojni kupci odobrili su projekt projektila. Eksperimentalni SGKR Boeing X-51A WaveRider klasična je krstareća raketa s ventralnim scramjet-om i repom s četiri konzole. Materijali i debljina pasivne toplinske zaštite odabrani su u skladu s proračunskim procjenama toplinskih tokova. Nosni modul rakete izrađen je od volframa obloženog silikonom, koji može izdržati kinetičko zagrijavanje do 1500°C. Na donjoj površini rakete, gdje se očekuju temperature do 830°C, korištene su keramičke pločice koje je razvio Boeing za Space Shuttle program. Projektil X-51A mora zadovoljiti visoke zahtjeve stealth (EPR ne više od 0,01 m 2). Za ubrzanje proizvoda do brzine koja odgovara M = 5, planira se instalirati tandemski raketni pojačivač na kruto gorivo.

Planirano je korištenje američkih strateških zrakoplova kao glavnog nosača SGKR-a. Zasad nema informacija o tome kako će te rakete biti smještene - ispod krila ili unutar trupa "stratega".

Treći smjer PGS su programi za stvaranje sustava kinetičkog oružja koje pogađa mete iz Zemljine orbite. Amerikanci su detaljno izračunali rezultate borbene uporabe volframove šipke duljine oko 6 metara i promjera 30 cm, ispuštene iz orbite i udarca u tlo pri brzini od oko 3500 m / s. Prema proračunima, na mjestu susreta oslobodit će se energija ekvivalentna eksploziji 12 tona trinitrotoluena (TNT).

Iz teorijske opravdanosti proizašli su projekti dvaju hipersoničnih letjelica (Falcon HTV-2 i AHW), koje će se u orbitu lansirati raketama-nosačima i u borbenom modu moći kliziti u atmosferi uz povećanje brzine pri približavanju cilj. Dok su ti razvoji u fazi preliminarnog dizajna i eksperimentalnih lansiranja. Glavna problematična pitanja za sada ostaju svemirski sustavi (svemirske konstelacije i borbene platforme), sustavi visoke preciznosti ciljanja i osiguravanje tajnosti lansiranja u orbitu (svaka lansiranja i orbitalni objekti su otvoreni ruski sustavi upozorenje na raketni napad i kontrola svemira). Amerikanci se nadaju riješiti problem tajnovitosti nakon 2019. lansiranjem svemirskog zrakoplovnog sustava za višekratnu upotrebu koji će lansirati teret u orbitu "duž aviona", koristeći dva stupnja - zrakoplov nosač (na bazi Boeinga 747) i bespilotne svemirske letjelice (temeljene na prototipu aparata X-37B).

Četvrti smjer PGS je program za stvaranje bespilotne hipersonične izviđačke letjelice temeljene na poznatom Lockheed Martin SR-71 Blackbird.

Podjela Lockheeda, Skunk Works, trenutno razvija obećavajući UAV pod radnim imenom SR-72, koji bi trebao udvostručiti maksimalnu brzinu SR-71, dosežući vrijednosti od oko M = 6.

Razvoj hipersoničnog izviđačkog zrakoplova potpuno je opravdan. Prvo, SR-72 će zbog svoje kolosalne brzine biti manje ranjiv na sustave protuzračne obrane. Drugo, popunit će "praznine" u radu satelita, brzo dobivanje strateških informacija i otkrivanje mobilnih ICBM sustava, formacija brodova, neprijateljskih snaga u kazalištima operacija.

Razmatraju se dvije inačice zrakoplova SR-72 - s posadom i bez posade, a također se ne isključuje njegova uporaba kao udarnog bombardera koji nosi visokoprecizno oružje. Najvjerojatnije se kao oružje mogu koristiti lake rakete bez potpornog motora, budući da nisu potrebne kada se lansiraju brzinom od 6 Macha. Oslobođena težina vjerojatno će se koristiti za povećanje snage bojnih glava. Lockheed Martin planira pokazati prototip letjelice 2023. godine.

Kineski projekt hipersonične letjelice DF-ZF

27. travnja 2016. američka publikacija Washington Free Beacon, pozivajući se na izvore u Pentagonu, izvijestila je svijet o sedmom testu kineske hipersonične letjelice DZ-ZF. Zrakoplov je lansiran s kozmodroma Taiyuan (provincija Shanxi). Prema novinama, zrakoplov je napravio manevre pri brzinama od 6400 do 11200 km / h, a srušio se na poligonu u zapadnoj Kini.

"Prema obavještajnim podacima Sjedinjenih Država, Kina planira koristiti hipersoničnu letjelicu kao sredstvo za isporuku nuklearnih punjenja koja mogu nadvladati sustave obrane od projektila", navedeno je u publikaciji. "DZ-ZF se također može koristiti kao oružje koje može uništiti metu bilo gdje u svijetu u roku od sat vremena."

Prema analizi cijele serije testova koju su proveli američki obavještajci, hipersonične letjelice lansirane su balističkim projektilima kratkog dometa DF-15 i DF-16 (dometa do 1000 km), kao i DF-21 srednjeg dometa ( domet 1800 km). Daljnji razvoj lansiranja na DF-31A ICBM (domet 11 200 km) nije isključen. Prema programu ispitivanja poznato je sljedeće: odvajajući se od nosača u gornjim slojevima atmosfere, aparat stožastog oblika planirao je prema dolje uz ubrzanje i manevrirao na putanji dostizanja cilja.

Unatoč brojnim inozemnim medijskim objavama da je kineska hipersonična letjelica (HLA) namijenjena uništavanju američkih nosača zrakoplova, kineski vojni stručnjaci bili su skeptični prema takvim izjavama. Oni su ukazali na dobro poznatu činjenicu da nadzvučna brzina GLA stvara oblak plazme oko uređaja, koji ometa rad radara na brodu prilikom podešavanja kursa i usmjeravanja na takvu pokretnu metu kao što je nosač zrakoplova.

Pukovnik Shao Yongling, profesor na PLA Missile Command College, rekao je za China Daily: “Super velika brzina i domet čine ga izvrsnim sredstvom za uništavanje kopnenih ciljeva. U budućnosti može zamijeniti interkontinentalne balističke rakete.”

Prema izvješću nadležnog povjerenstva američkog Kongresa, DZ-ZF bi PLA mogao usvojiti 2020. godine, a njegovu poboljšanu dugometnu inačicu do 2025. godine.

Znanstvena i tehnička rezerva Rusije - hipersonični zrakoplov

Hipersonični Tu-2000

U SSSR-u je rad na hipersoničnom zrakoplovu započeo u Dizajnerskom birou Tupoljev sredinom 1970-ih, na temelju serijskog putničkog zrakoplova Tu-144. Provedeno je istraživanje i projektiranje letjelice brzine do M = 6 (TU-260) i dometa leta do 12 000 km, kao i hipersonične interkontinentalne letjelice TU-360. Domet mu je trebao doseći 16 000 km. Pripremljen je čak i projekt za putnički hipersonični zrakoplov Tu-244, dizajniran za let na visini od 28-32 km brzinom M = 4,5-5.

U veljači 1986. u Sjedinjenim Državama započelo je istraživanje i razvoj kako bi se stvorio svemirski avion X-30 s propulzijskim sustavom koji udiše zrak koji bi mogao ići u orbitu u jednostupanjskom izdanju. Projekt National Aerospace Plane (NASP) odlikovao se obiljem novih tehnologija, od kojih je ključan dvomodni hipersonični ramjet motor koji omogućuje let pri brzinama od M=25. Prema podacima koje je dobila sovjetska obavještajna služba, NASP je razvijen za civilne i vojne svrhe.

Odgovor na razvoj transatmosferskog X-30 (NASP) bile su uredbe vlade SSSR-a od 27. siječnja i 19. srpnja 1986. o stvaranju ekvivalenta američkom zrakoplovu za svemirske letjelice (VKS). Dana 1. rujna 1986. Ministarstvo obrane izdalo je tehnički zadatak na jednostupanjskom višekratnom svemirskom zrakoplovu (MVKS). Prema ovom zadatku, MVKS je trebao osigurati učinkovitu i ekonomičnu dostavu tereta u orbitu blizu Zemlje, brzi transatmosferski interkontinentalni transport, rješavanje vojnih zadataka, kako u atmosferi tako iu bliskom svemiru. Od radova koje su na natječaj prijavili Dizajnerski biro Tupoljev, Dizajnerski biro Jakovljev i NPO Energija, odobren je projekt Tu-2000.

Kao rezultat preliminarnih studija po programu MVKS odabrana je elektrana na temelju dokazanih i dokazanih rješenja. Postojeći zračno-mlazni motori (WJ) koji su koristili atmosferski zrak imali su temperaturna ograničenja, korišteni su na letjelicama čija brzina nije prelazila M = 3, a raketni motori morali su nositi veliku zalihu goriva u sebi i nisu bili prikladni za dugotrajne letove. term letovi u atmosferi . Stoga je donesena važna odluka - da bi zrakoplov mogao letjeti nadzvučnom brzinom i na svim visinama, njegovi motori moraju imati karakteristike i zrakoplovne i svemirske tehnologije.

Pokazalo se da je za hipersoničnu letjelicu najracionalniji ramjet motor (ramjet engine), u kojem nema rotirajućih dijelova, u kombinaciji s turbomlaznim motorom (turbomlazni motor) za ubrzanje. Pretpostavljalo se da je za letove na hipersoničnim brzinama najprikladniji ramjet na tekući vodik. A ubrzavajući motor je turbomlazni motor koji radi ili na kerozin ili na tekući vodik.

Kao rezultat toga, kombinacija ekonomičnog turbomlaznog motora koji radi u rasponu brzina M = 0-2,5, drugog motora - ramjet motora, koji ubrzava zrakoplov do M = 20, i raketnog motora za ulazak u orbitu (ubrzanje do prve svemirska brzina od 7,9 km/s) i osigurati orbitalne manevre.

Zbog složenosti rješavanja kompleksa znanstvenih, tehničkih i tehnoloških problema za stvaranje jednostupanjskog MVKS-a, program je podijeljen u dvije faze: stvaranje eksperimentalne hipersonične letjelice s brzinom leta do M = 5 -6, te razvoj prototipa orbitalnog VKS-a, koji osigurava letni eksperiment u cijelom rasponu letova, do svemirskih šetnji. Osim toga, u drugoj fazi rada MVKS planirano je stvoriti varijante svemirskog bombardera Tu-2000B, koji je dizajniran kao dvosjed s dometom leta od 10 000 km i težinom uzlijetanja od 350 tona. Šest motora pogonjenih tekućim vodikom trebalo je osigurati brzinu od M = 6-8 na visini od 30-35 km.

Prema stručnjacima OKB-a. A.N.Tupoljeva, trošak izgradnje jednog VCS-a trebao je biti oko 480 milijuna dolara, u cijenama iz 1995. godine (s troškom istraživanja i razvoja 5,29 milijardi dolara). Procijenjeni trošak lansiranja bio je 13,6 milijuna dolara, s 20 lansiranja godišnje.

Model Tu-2000 prvi je put prikazan na izložbi Mosaeroshow-92. Prije obustave rada 1992. godine za Tu-2000 izrađeni su: okvir krila od legure nikla, elementi trupa, kriogeni spremnici goriva i kompozitni vodovi za gorivo.

Atomski M-19

Dugogodišnji "konkurent" u konstruktorskom birou za strateške zrakoplove. Tupoljev - Eksperimentalna tvornica za izgradnju strojeva (sada EMZ nazvana po Myasishchevu) također je bila angažirana u razvoju jednostupanjskog videokonferencijskog sustava u sklopu istraživanja i razvoja "Cold-2". Projekt je nazvan "M-19" i uključivao je proučavanje sljedećih tema:

• Tema 19-1. Stvaranje letećeg laboratorija s elektranom na tekući vodik, razvoj tehnologije za rad s kriogenim gorivom;
• Predmet 19-2. Dizajn i razvojni rad za određivanje izgleda hipersonične letjelice;
• Tema 19-3. Rad na dizajnu i razvoju kako bi se odredio izgled obećavajuće videokonferencije;
• Tema 19-4. Dizajn i razvoj radi utvrđivanja izgleda alternativnih varijanti VKS s nuklearnim pogonskim sustavom.

Radovi na naprednoj videokonferenciji izvedeni su pod izravnim nadzorom glavnog projektanta V.M. Myasishchev i generalni dizajner A.D. Tokhunts. Za izvođenje komponenti istraživanja i razvoja odobreni su planovi zajedničkog rada s poduzećima Ministarstva zrakoplovne industrije SSSR-a, uključujući: TsAGI, TsIAM, NIIAS, ITAM i mnoga druga, kao i s Istraživačkim institutom Akademije znanosti i ministarstvo obrane.

Izgled jednostupanjskog VKS M-19 određen je nakon proučavanja brojnih alternativnih aerodinamičkih konfiguracija. Što se tiče karakteristika istraživanja elektrana novog tipa, modeli scramjet-a testirani su u zračnim tunelima pri brzinama koje odgovaraju brojevima M = 3-12. Za procjenu učinkovitosti buduće videokonferencije, matematički modeli sustavi aparata i kombinirane elektrane s nuklearnim raketnim motorom (NRE).

Korištenje VCS-a s kombiniranim nuklearnim pogonskim sustavom pretpostavlja proširene mogućnosti za intenzivno istraživanje svemira blizu Zemlje, uključujući udaljene geostacionarne orbite, i područja dubokog svemira, uključujući Mjesec i cirkumlunarni svemir.

Prisutnost nuklearne instalacije na brodu VCS-a također bi omogućila njegovu upotrebu kao moćno energetsko središte za osiguranje funkcioniranja novih vrsta svemirskog oružja (zraka, oružje snopa, sredstva za utjecaj na klimatske uvjete itd.).

Kombinirani pogonski sustav (KDU) uključivao je:

• Pogonski nuklearni raketni motor (NRE) baziran na nuklearnom reaktoru sa zaštitom od zračenja;
• 10 premosnih turbomlaznih motora (DTRDF) s izmjenjivačima topline u unutarnjem i vanjskom krugu i naknadnim izgaranjem;
• Hipersonični ramjet motori (scramjet);
• Dva turbokompresora za osiguranje pumpanja vodika kroz DTRDF izmjenjivače topline;
• Distribucijska jedinica s turbopumpnim jedinicama, izmjenjivačima topline i cjevovodnim ventilima, sustavima upravljanja dovodom goriva.

Vodik je korišten kao gorivo za DTRDF i scramjet, a bio je i radni fluid u zatvorenoj petlji nuklearnog raketnog motora.

U konačnom obliku koncept M-19 izgledao je ovako: VKS težak 500 tona polijeće i u početku ubrzava poput nuklearne letjelice s motorima zatvorenog ciklusa, a vodik služi kao rashladno sredstvo koje prenosi toplinu iz reaktora na deset turbomlaznih motora . Dok ubrzava i penje se, vodik se počinje dovoditi u komore za naknadno izgaranje turbomlaznog motora, a nešto kasnije i u scramjet s izravnim protokom. Konačno, na visini od 50 km, pri brzini leta većoj od 16M, uključuje se atomski nuklearni raketni motor s potiskom od 320 tona sile, čime je omogućen pristup radnoj orbiti na visini od 185-200 kilometara. . S težinom polijetanja od oko 500 tona, VKS M-19 trebao je lansirati teret težak oko 30-40 tona u referentnu orbitu s nagibom od 57,3 °.

Treba napomenuti malo poznatu činjenicu da su pri proračunu karakteristika KPS-a u turboramjetnom, raketno-ramjetnom i hipersoničnom načinu leta korišteni rezultati eksperimentalnih studija i proračuna provedenih u CIAM-u, TsAGI-u i ITAM-u SB AS SSSR-a.

Ajax - hiperzvuk na novi način

Rad na stvaranju hipersonične letjelice također je obavljen u Dizajnerskom birou "Neva" (Sankt Peterburg), na temelju kojeg je formirano Državno istraživačko poduzeće hipersoničnih brzina (sada OAO "NIPGS" HC "Leninets") .

U NIPGS-u se stvaranju GLA pristupilo na bitno nov način. Koncept GLA "Ajax" predstavljen je kasnih 80-ih. Vladimir Ljvovič Freishtadt. Njegova bit leži u činjenici da HLA nema toplinsku zaštitu (za razliku od većine videokonferencija i HLA). Tok topline koji se javlja tijekom hipersoničnog leta pušta se unutar HAV-a kako bi se povećao njegov energetski resurs. Dakle, Ajax GLA je bio otvoreni aerotermodinamički sustav, koji je dio kinetičke energije hipersoničnog strujanja zraka pretvarao u kemijsku i električnu energiju, istovremeno rješavajući pitanje hlađenja konstrukcije zrakoplova. Za to su dizajnirane glavne komponente reaktora za kemijsku rekuperaciju topline s katalizatorom, smještene ispod okvira zrakoplova.

Oplate zrakoplova na toplinski najopterećenijim mjestima imale su dvoslojni omotač. Između slojeva ljuske postavljen je katalizator izrađen od materijala otpornog na toplinu („niklene krpe“), koji je bio aktivni rashladni podsustav s reaktorima za kemijsku povrat topline. Prema proračunima, u svim režimima hipersoničnog leta temperatura elemenata konstrukcije GLA nije prelazila 800-850°C.

Sastav GLA uključuje ramjet motor s nadzvučnim izgaranjem integriranim u konstrukciju zrakoplova i glavni (glavni) motor - magnetno-plazma-kemijski motor (MPKhD). MPCD je dizajniran za kontrolu protoka zraka pomoću magneto-plinskodinamičkog akceleratora (MGD akcelerator) i proizvodnju električne energije pomoću MHD generatora. Generator je imao snagu do 100 MW, što je bilo sasvim dovoljno za napajanje lasera koji može pogoditi različite ciljeve u orbitama blizu Zemlje.

Pretpostavljalo se da će marširajući MPCD moći promijeniti brzinu leta u širokom rasponu Machovog broja leta. Zbog usporavanja hipersoničnog strujanja magnetskim poljem stvoreni su optimalni uvjeti u nadzvučnoj komori za izgaranje. Tijekom ispitivanja u TsAGI-u otkriveno je da ugljikovodikovo gorivo stvoreno u okviru koncepta Ajax gori nekoliko puta brže od vodika. MHD akcelerator mogao je "ubrzati" produkte izgaranja, povećavajući maksimalnu brzinu leta na M = 25, što je jamčilo ulazak u orbitu blizu Zemlje.

Civilna verzija hipersonične letjelice projektirana je za brzinu leta od 6.000 do 12.000 km/h, domet leta do 19.000 km i prijevoz 100 putnika. Nema informacija o vojnom razvoju projekta Ajax.

Ruski koncept hiperzvuka - rakete i PAK DA

Radovi obavljeni u SSSR-u iu prvim godinama postojanja nove Rusije na hipersoničnim tehnologijama omogućuju nam da tvrdimo da su originalna domaća metodologija i znanstvena i tehnička osnova sačuvani i korišteni za stvaranje ruskih GLA, kako u raketnim tako i zrakoplovne verzije.

Godine 2004., tijekom zapovjedno-stožernih vježbi “Sigurnost 2004”, ruski predsjednik V.V. Putin je dao izjavu koja još uvijek uzburkava umove “javnosti”. “Provedeni su eksperimenti i neka testiranja... Uskoro će ruske oružane snage dobiti borbene sustave sposobne djelovati na međukontinentalnim udaljenostima, hipersoničnom brzinom, s velikom preciznošću, sa širokim manevrom u visini i smjeru udara. Ovi kompleksi će učiniti neperspektivnom bilo koju vrstu proturaketne obrane - postojeću ili perspektivnu..

Pojedini domaći mediji ovu su izjavu protumačili kako su razumjeli. Na primjer: “Rusija je razvila prvu hipersoničnu manevarsku raketu na svijetu, koja je lansirana sa strateškog bombardera Tu-160 u veljači 2004., kada su održane zapovjedno-stožerne vježbe Security 2004...

Naime, u vježbi je lansirana balistička raketa RS-18 "Stiletto" s novom borbenom opremom. Umjesto konvencionalne bojeve glave, RS-18 je imao neku vrstu uređaja koji je sposoban mijenjati visinu i smjer leta, a time i svladati svaku, uključujući i američku, proturaketnu obranu. Navodno je vozilo testirano tijekom vježbe Sigurnost 2004. bila malo poznata hipersonična krstareća raketa Kh-90 (HCR) razvijena u Dizajnerskom birou Raduga početkom 1990-ih.

Sudeći po radnim karakteristikama ove rakete, strateški bombarder Tu-160 može nositi dva Kh-90. Ostale karakteristike izgledaju ovako: masa rakete je 15 tona, glavni motor je scramjet, akcelerator je raketni motor na čvrsto gorivo, brzina leta je 4-5 M, visina lansiranja je 7000 m, visina leta je 7000-20000 m, domet lansiranja je 3000-3500 km, broj bojevih glava - 2, snaga bojne glave - 200 kt.

U sporu oko toga koja je letjelica ili raketa bolja, najčešće su gubili avioni, jer su se rakete pokazale bržima i učinkovitijima. A avion je postao nosač krstarećih raketa sposobnih pogoditi ciljeve na udaljenosti od 2500-5000 km. Prilikom lansiranja projektila na metu, strateški bombarder nije ušao u zonu protuzračne obrane, pa nije imalo smisla učiniti ga hipersoničnim.

"Hipersonično nadmetanje" između zrakoplova i projektila sada se približava novom raspletu s predvidljivim rezultatom - projektili su ponovno ispred zrakoplova.

Procijenimo situaciju. Zrakoplovstvo dugog dometa, koje je dio Zračno-svemirskih snaga Rusije, naoružano je sa 60 turboelisnih zrakoplova Tu-95MS i 16 mlaznih bombardera Tu-160. Radni vijek Tu-95MS ističe za 5-10 godina. Ministarstvo obrane odlučilo je povećati broj Tu-160 na 40 jedinica. U tijeku je rad na modernizaciji Tu-160. Tako će novi Tu-160M ​​uskoro početi stizati u Zračne svemirske snage. Dizajnerski biro Tupoljev također je glavni razvijač perspektivnog zrakoplovnog kompleksa dugog dometa (PAK DA).

Naš "vjerojatni protivnik" ne sjedi prekriženih ruku, već ulaže u razvoj koncepta Prompt Global Strike (PGS). Mogućnosti američkog vojnog proračuna u smislu financiranja znatno premašuju mogućnosti ruskog proračuna. Ministarstvo financija i Ministarstvo obrane spore se oko iznosa sredstava za Državni program naoružavanja za razdoblje do 2025. godine. I ne govorimo samo o tekućim izdacima za kupnju novog naoružanja i vojne opreme, već io obećavajućim razvojima, koji uključuju tehnologije PAK DA i GLA.

U stvaranju hipersoničnog streljiva (projektila ili projektila) nije sve jasno. Jasna prednost hiperzvuka je brzina, kratko vrijeme približavanja meti i visoko jamstvo nadvladavanja sustava protuzračne obrane i proturaketne obrane. Međutim, postoje mnogi problemi - visoka cijena jednokratnog streljiva, složenost kontrole pri promjeni putanje leta. Isti nedostaci postali su odlučujući argumenti u smanjenju ili zatvaranju programa za hipersonične, odnosno hipersonične letjelice s posadom.

Problem visoke cijene streljiva može se riješiti prisutnošću u zrakoplovu snažnog računalnog kompleksa za izračunavanje parametara bombardiranja (lansiranja), koji pretvara konvencionalne bombe i projektile u precizno oružje. Slični ugrađeni računalni sustavi ugrađeni u bojeve glave hipersoničnih projektila omogućuju njihovo izjednačavanje s klasom strateškog oružja visoke preciznosti, koje, prema vojnim stručnjacima PLA, može zamijeniti ICBM sustave. Prisutnost projektila strateškog dometa GLA dovest će u pitanje potrebu za održavanjem zrakoplovstva dugog dometa, jer ima ograničenja u brzini i učinkovitosti borbena uporaba.

Pojava u arsenalu bilo koje vojske hipersonične protuzračne rakete (GZR) prisilit će strateško zrakoplovstvo da se "sakrije" na aerodromima, jer. maksimalnu udaljenost s koje se mogu koristiti bombarderske krstareće rakete, takvi GZR-ovi će prevladati za nekoliko minuta. Povećanje dometa, točnosti i manevarskih sposobnosti GZR-a omogućit će im obaranje neprijateljskih ICBM-ova na bilo kojoj visini, kao i ometanje masivnog napada strateških bombardera prije nego što stignu do linije lansiranja krstarećih projektila. Pilot "stratega" vjerojatno će otkriti lansiranje GZR-a, ali malo je vjerojatno da će imati vremena odvesti avion od poraza.

Razvoj GLA, koji se sada intenzivno provodi u razvijenim zemljama, ukazuje na to da je u tijeku potraga za pouzdanim sredstvom (oružjem) koje može jamčiti uništenje neprijateljskog nuklearnog arsenala prije uporabe nuklearnog oružja, kao posljednjeg. argument u zaštiti državnog suvereniteta. Hipersonično oružje također se može koristiti u glavnim središtima političke, ekonomske i vojne moći države.

Hiperzvuk nije zaboravljen u Rusiji, radi se na stvaranju raketnog oružja temeljenog na ovoj tehnologiji (Sarmat ICBM, Rubezh ICBM, X-90), ali se oslanja na samo jednu vrstu oružja ("čudesno oružje", "oružje odmazde") u najmanju ruku ne bi bilo ispravno.

Još uvijek nema jasnoće u izradi PAK DA, budući da su osnovni zahtjevi za njegovu namjenu i borbenu uporabu još uvijek nepoznati. Postojeći strateški bombarderi, kao komponente ruske nuklearne trijade, postupno gube na značaju zbog pojave novih vrsta oružja, uključujući i hipersonično.

Kurs prema "obuzdavanju" Rusije, proglašen glavnom zadaćom NATO-a, objektivno je sposoban dovesti do agresije na našu zemlju, u kojoj su obučeni i naoružani modernim sredstvima vojske Sjevernoatlantskog pakta. Po broju osoblja i naoružanju NATO nadmašuje Rusiju 5-10 puta. Oko Rusije se gradi "sanitarni pojas", uključujući vojne baze i položaje proturaketne obrane. U biti, aktivnosti NATO-a opisuju se vojnim terminima kao operativne pripreme na pozornici (THE). Istodobno, Sjedinjene Države ostaju glavni izvor opskrbe oružjem, kao što su bile u Prvom i Drugom svjetskom ratu.

Hipersonični strateški bombarder može se u roku od sat vremena nalaziti bilo gdje u svijetu iznad bilo kojeg vojnog objekta (baze) iz kojeg se vrši opskrba resursima grupacija trupa, uključujući i "sanitarni pojas". Manje ranjiv na sustave proturaketne obrane i protuzračne obrane, može uništiti takve objekte moćnim nenuklearnim oružjem visoke preciznosti. Prisutnost takvog GLA-a u mirnodopsko vrijeme postat će dodatni faktor odvraćanja za pristaše globalnih vojnih avantura.

Civilni GLA može postati tehnička osnova za proboj u razvoju interkontinentalnih letova i svemirskih tehnologija. Znanstvena i tehnička pozadina projekata Tu-2000, M-19 i Ajax još uvijek je relevantna i može biti tražena.

Kakav će biti budući PAK DA - podzvučni sa SGKR ili hipersonični s modificiranim konvencionalnim oružjem, ovisi o kupcima - Ministarstvu obrane i Vladi Rusije.

“Tko god pobijedi po preliminarnoj računici prije bitke ima mnogo šansi. Tko ne pobijedi kalkulacijom prije bitke, ima male šanse. Pobjeđuje tko ima više šansi. Tko ima male šanse - ne pobjeđuje. Pogotovo onaj koji nema nikakve šanse. /Sun Tzu, "Umijeće ratovanja"/

Vojni stručnjak Aleksej Leonkov

• veza .
  Cijena godišnje pretplate -
  10 800 rub.

O utrci u naoružanju na ovim prostorima prerano je govoriti – danas je to utrka tehnologije. Hipersonični projekti još nisu izašli iz okvira istraživanja i razvoja: zasad uglavnom lete demonstratori. Njihova razina tehnološke spremnosti na DARPA ljestvici uglavnom je na četvrtom ili šestom mjestu (na ljestvici od deset stupnjeva).

No, o hiperzvuku nije potrebno govoriti kao o nekakvoj tehničkoj novosti. Bojne glave ICBM ulaze u atmosferu na hipersoničnim, desantnim letjelicama s astronautima, svemirski šatlovi također su hipersonični. Ali letjeti hipersoničnim brzinama tijekom spuštanja iz orbite nužna je potreba i ne traje dugo. Govorit ćemo o letjelicama kojima je hiperzvuk redoviti način korištenja, a bez njega neće moći pokazati svoju nadmoć i pokazati svoje mogućnosti i snagu.

Orbitalni udar

Govorit ćemo o hipersoničnim manevarskim vođenim objektima – manevarskim bojevim glavama ICBM, hipersoničnim krstarećim projektilima, hipersoničnim bespilotnim letjelicama. Što, zapravo, podrazumijevamo pod hipersoničnim letjelicama? Prije svega, uzimaju se u obzir sljedeće karakteristike: brzina leta - 5-10 M (6150-12 300 km / h) i više, pokriveni raspon operativnih visina - 25-140 km. Jedna od najatraktivnijih osobina hipersoničnih vozila je nemogućnost pouzdanog praćenja pomoću protuzračne obrane, budući da objekt leti u oblaku plazme koji je neproziran za radare. Također je vrijedno napomenuti visoku sposobnost manevriranja i minimalno vrijeme reakcije na poraz. Na primjer, hipersoničnom vozilu treba samo sat vremena nakon što napusti orbitu da pogodi odabranu metu.

Projekti hipersoničnih uređaja razvijani su više puta i nastavljaju se razvijati u našoj zemlji. Možemo se prisjetiti Tu-130 (6 M), aviona Ajax (8-10 M), projekata visinskih brzih hipersoničnih letjelica OKB-a im. Mikoyan na ugljikovodikovom gorivu u različitim primjenama i hipersoničnom letjelici (6 M) na dvije vrste goriva - vodik za velike brzine leta i kerozin za manje.

Ostavio je traga u inženjerskom projektiranju Projektnog biroa. Mikoyan "Spirala", u kojoj je svemirska hipersonična letjelica koja se vraćala lansirana u orbitu pomoću hipersonične letjelice-booster, te se nakon izvršenih borbenih zadataka u orbiti vraćala u atmosferu, izvodila je manevre u njoj također pri hipersoničnim brzinama. Razvoj projekta Spirala korišten je u projektima BOR-a i svemirskog broda Buran. Postoje službeno nepotvrđene informacije o hipersoničnom zrakoplovu Aurora stvorenom u SAD-u. Svi su čuli za njega, ali ga nitko nikada nije vidio.

"Cirkon" za flotu

Dana 17. ožujka 2016. postalo je poznato da je Rusija službeno započela testiranje hipersonične protubrodske krstareće rakete (ASC) Cirkon. Najnovijim projektilom bit će naoružane nuklearne podmornice pete generacije (Husky), primit će ga i površinski brodovi i, naravno, perjanica ruske flote Petar Veliki. Brzina od 5-6 M i domet od najmanje 400 km (projektil će tu udaljenost prijeći za četiri minute) značajno će komplicirati primjenu protumjera. Poznato je da će raketa koristiti novo gorivo Detsilin-M, koje povećava domet leta za 300 km. Programer za protubrodske projektile Zircon je NPO Mashinostroeniya, koji je dio Tactical Missiles Corporation. Pojava serijske rakete može se očekivati ​​do 2020. godine. Istovremeno, treba uzeti u obzir da Rusija ima bogato iskustvo u stvaranju brzih protubrodskih krstarećih raketa, poput serijske protubrodske rakete P-700 Granit (2,5 M), serijske P-270 Moskit. protubrodske rakete (2,8 M), na kojoj će biti zamijenjene novim protubrodskim raketama Cirkon.

Lukava bojeva glava

Prve informacije o lansiranju proizvoda Yu-71 (kako ga nazivaju na Zapadu) u nisku Zemljinu orbitu raketom RS-18 Stiletto i povratku u atmosferu pojavile su se u veljači 2015. Lansiranje je izvršila 13. raketna divizija Strateških raketnih snaga (regija Orenburg) s položaja Dombrovski. Također je objavljeno da će do 2025. divizija dobiti 24 proizvoda Yu-71 za opremanje već novih raketa Sarmat. Proizvod Yu-71 u okviru projekta 4202 također je kreirao NPO Mashinostroeniya od 2009.

Proizvod je super-manevarska bojeva glava projektila koja može kliziti brzinom od 11.000 km/h. Može ići u bliski svemir i odatle pogađati ciljeve, kao i nositi nuklearno punjenje i biti opremljen sustavom za elektroničko ratovanje. U trenutku ulaska u "zaron" u atmosferu, brzina može biti 5000 m/s (18000 km/h) i iz tog razloga Yu-71 ima zaštitu od pregrijavanja i preopterećenja, te može lako promijeniti smjer leta a da se ne uništi.

Proizvod Yu-71, koji ima visoku sposobnost manevriranja pri hipersoničnim brzinama u visini i smjeru i leti duž nebalističke putanje, postaje nedostižan za bilo koji sustav protuzračne obrane. Osim toga, bojnom glavom se može upravljati, zahvaljujući čemu ima vrlo visoku točnost pogađanja: to će također omogućiti da se koristi u nenuklearnoj inačici visoke preciznosti. Poznato je da je nekoliko lansiranja izvršeno tijekom 2011.-2015. Vjeruje se da će proizvod Yu-71 biti stavljen u službu 2025. godine, a bit će opremljen Sarmat ICBM.

Popeti se

Od projekata iz prošlosti može se primijetiti raketa X-90 koju je razvio Dizajnerski biro Raduga. Projekt datira iz 1971. godine, zatvoren je u teškoj godini za zemlju 1992., iako su testovi pokazali dobre rezultate. Raketa je više puta demonstrirana na MAKS aerospace showu. Nekoliko godina kasnije, projekt je oživljen: raketa je dobila brzinu od 4-5 Macha i domet od 3500 km uz lansiranje s nosača Tu-160. Pokazni let održan je 2004. godine. Trebao je raketu opremiti s dvije odvojive bojeve glave smještene na stranama trupa, ali projektil nikada nije ušao u službu.

Hipersoničnu raketu RVV-BD razvio je dizajnerski biro Vympel nazvan po I.I. Toropova. Nastavlja niz projektila K-37, K-37M, koji su u službi s MiG-31 i MiG-31BM. Raketa RVV-BD također će naoružati hipersonične presretače projekta PAK DP. Prema izjavi šefa KTRV-a Borisa Viktoroviča Obnosova, datoj na MAKS-u 2015., raketa se počela serijski proizvoditi, a prve će serije sići s proizvodne trake već 2016. godine. Projektil je težak 510 kg, ima visokoeksplozivnu rasprskavajuću bojevu glavu i pogodit će ciljeve na udaljenostima od 200 km u širokom rasponu visina. Dual-mode raketni motor na čvrsto gorivo omogućuje razvoj hipersonične brzine od 6 M.

Hiperzvuk Srednjeg kraljevstva

U jesen 2015. Pentagon je izvijestio, a to je potvrdio i Peking, da je Kina uspješno testirala hipersoničnu manevarsku letjelicu DF-ZF Yu-14 (WU-14), koja je lansirana s poligona Wuzhai. Yu-14 se odvojio od nosača "na rubu atmosfere", a potom planirao prema meti koja se nalazi nekoliko tisuća kilometara u zapadnoj Kini. Let DF-ZF-a pratile su američke obavještajne službe, a prema njima uređaj je manevrirao brzinom od 5 Macha, iako bi njegova brzina potencijalno mogla doseći 10 Macha.zaštita od kinetičkog zagrijavanja. Predstavnici NR Kine također su izvijestili da je Yu-14 sposoban probiti američki sustav protuzračne obrane i izvršiti globalni nuklearni napad.

Američki projekti

Trenutačno su u SAD-u "u radu" razne hipersonične letjelice koje prolaze testove leta s različitim stupnjevima uspjeha. Na njima se počelo raditi početkom 2000-ih, a danas su na različitim razinama tehnološke spremnosti. Boeing, tvorac hipersoničnog vozila X-51A, nedavno je najavio da će X-51A biti pušten u upotrebu već 2017. godine.

Među projektima koji su u tijeku, Sjedinjene Države imaju: projekt hipersonične manevarske bojeve glave AHW (Advanced Hypersonic Weapon), hipersonični zrakoplov Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle) lansiran korištenjem ICBM, hipersonični zrakoplov X-43 Hyper-X, prototip hipersonične krstareće rakete X-51A Waverider tvrtke Boeing, opremljen hipersoničnim ramjet-om s nadzvučnim izgaranjem. Također je poznato da se u Sjedinjenim Američkim Državama radi na hipersoničnoj UAV SR-72 tvrtke Lockheed Martin, koja je tek u ožujku 2016. službeno objavila svoj rad na ovom proizvodu.

Prvi spomen bespilotne letjelice SR-72 datira iz 2013. godine, kada je Lockheed Martin najavio da će se razvijati hipersonična bespilotna letjelica SR-72 koja će zamijeniti izviđačku letjelicu SR-71. Letjet će brzinom od 6400 km/h na operativnim visinama od 50-80 km do suborbitalne, imat će dvokružni propulzijski sustav sa zajedničkim dovodom zraka i mlaznicom na bazi turbomlaznog motora za ubrzanje od brzine od 3 M i hipersoničnim ramjetnim motorom s nadzvučnim izgaranjem za let brzinama preko 3 M. SR-72 će izvoditi izviđačke misije, kao i udare visokopreciznim oružjem zrak-zemlja u obliku lakih projektila bez motora. - neće im trebati, budući da je dobra početna hipersonična brzina već dostupna.

Problematična pitanja stručnjaka SR-72 uključuju izbor materijala i dizajna kože koji mogu izdržati velika toplinska opterećenja od kinetičkog zagrijavanja na temperaturama od 2000 ° C i više. Također će biti potrebno riješiti problem odvajanja oružja od unutarnjih odjeljaka pri hipersoničnoj brzini leta od 5-6 M i isključiti slučajeve gubitka komunikacije, koji su više puta uočeni tijekom ispitivanja objekta HTV-2. Lockheed Martin Corporation je rekao da će dimenzija SR-72 biti usporediva s dimenzijom SR-71 - konkretno, duljina SR-72 bit će 30 m. Očekuje se da će SR-72 ući u službu 2030. .

Nije stvoreno niti jedno hipersonično vozilo

Stvaranje i razvoj borbe hipersoničan zrakoplov je jedna od najvećih tajni ne samo u Rusiji, već iu SAD-u, Kini i drugim zemljama svijeta. Podaci o njima pripadaju kategoriji "top secret" - strogo povjerljivo. U ekskluzivnom intervjuu za Izvestiju, legendarni konstruktor raketne i svemirske tehnologije Herbert Efremov, koji je više od 30 godina posvetio stvaranju hipersonične tehnologije, govorio je o tome što su hipersonična vozila i s kojim se poteškoćama suočavaju u svom razvoju.

- Herberte Aleksandroviču, sada se puno govori o stvaranju hipersoničnih letjelica, ali većina informacija o njima zatvorena je za širu javnost ...

Počnimo s činjenicom da proizvodi koji razvijaju hipersoničnu brzinu, stvoren davno. Na primjer, ovo su uobičajene glave interkontinentalnih balističkih projektila. Ulaskom u Zemljinu atmosferu razvijaju hipersoničnu brzinu. Ali oni su nekontrolirani i lete duž određene putanje. A njihova presretanja proturaketnom obranom (ABM) demonstrirana su više puta.

Kao drugi primjer navest ću našu strategiju krstareća raketa "Meteorit", koji je jednom letio ludom brzinom od 3 Macha - oko 1000 m/s. Doslovno na rubu hiperzvuka (hipersonične brzine počinju od 4,5 Macha. - Izvestia). Ali glavna zadaća suvremenih hipersoničnih letjelica (HZLA) nije samo brzo negdje odletjeti, već izvršiti borbenu misiju s visokom učinkovitošću u uvjetima jake protivljenje neprijatelj. Primjerice, Amerikanci na moru imaju samo 65 razarača tipa Arleigh Burke s proturaketama. A tu su i 22 proturaketne krstarice klase Ticonderoga, 11 nosača aviona- od kojih se na svakom temelji do stotinu zrakoplova koji mogu stvoriti gotovo neprobojan sustav obrana od projektila.

- Hoćete reći da sama brzina ništa ne rješava?

Grubo govoreći, hipersonična brzina je 2 km/s. Da biste prešli 30 km, trebate letjeti 15 sekundi. Na završnoj dionici putanje, kada se hipersonična letjelica približi cilju, aktivirat će se neprijateljski proturaketni i protuzračni sustavi koje će GZLA detektirati. A da bi ih proizveli moderni sustavi protuzračne i proturaketne obrane, ako su raspoređeni na položaje, potrebno je nekoliko sekundi. Stoga, za učinkovitu borbenu uporabu GZLA jedna brzina nije dovoljna ništa ako niste osigurali elektroničku nevidljivost i neranjivost sustava protuzračne obrane/proturakelne obrane u završnoj fazi leta. Ovdje će ulogu igrati i brzina i mogućnosti radiotehničke zaštite uređaja vlastitim stanicama radijskih smetnji. Sve je u kompleksu.

- Kažete da ne mora postojati samo brzina - proizvod mora biti upravljiv da bi se postigao cilj. Recite nam nešto o mogućnosti upravljanja vozilom u hipersoničnom toku.

Sva hipersonična vozila lete u plazmi. I borbene nuklearne glave lete u plazmi, i sve to prešao 4 Macha, posebno 6. Okolo se formira ionizirani oblak, a ne samo struja s vrtlozima: molekule se dalje razgrađuju u nabijene čestice. Ionizacija utječe na komunikaciju, prolazak radio valova. Potrebno je da kontrolni i navigacijski sustavi GZLA-e pri ovim brzinama leta probiju ovu plazmu.

Na "Meteoritu" smo morali radarom vidjeti površinu zemlje. Navigacija je pružena usporedbom slike lokacije s raketne ploče s video standardom ugrađenim u sustav. Drugačije je bilo nemoguće. "Kalibar" i druge krstareće rakete mogu letjeti ovako: radio sam visinomjerom izviđao teren - ovdje je brdo, ovdje je rijeka, ovdje je dolina. Ali to je moguće kada letite na visini od stotina metara. A kad se popnete na visinu od 25 km, s radio visinomjerom ne možete razlikovati brežuljke. Stoga smo pronašli određena područja na tlu, usporedili ih sa snimljenim u video standardu i odredili pomak rakete lijevo ili desno, naprijed, natrag i za koliko.

- U mnogim udžbenicima za lutke hipersonični let u atmosferi uspoređuje se s klizanjem po brusnom papiru zbog vrlo velikog otpora. Koliko je ta izjava istinita?

Malo neprecizno. Kod hiperzvuka počinju razna turbulentna strujanja, vrtlozi i podrhtavanje aparata. Režimi toplinskog naprezanja mijenjaju se ovisno o tome je li strujanje laminarno (glatko) na površini ili s prekidima. Puno je poteškoća. Na primjer, toplinsko opterećenje se naglo povećava. Ako letite brzinom od 3 Macha, imate zagrijavanje GZLA kože oko 150 stupnjeva u atmosferi, ovisno o visini. Što je veća visina leta, to je manje zagrijavanje. Ali u isto vrijeme, ako letite dvostruko većom brzinom, zagrijavanje će biti puno veće. Stoga se moraju koristiti novi materijali.

- A što se može navesti kao primjer takvih materijala?

Razni karbonski materijali. Na nuklearne bojeve glave koje su na interkontinentalnim "stotkama" (balističke rakete UR-100 koje je razvio NPO Mashinostroeniya), čak stakloplastike. Kod hiperzvuka, temperatura je mnogo tisuća stupnjeva. ALI čelik drži samo 1200 stupnjeva Celzija. To su mrvice.

Hipersonične temperature oduzimaju takozvani "žrtveni sloj" (sloj premaza koji se troši tijekom leta zrakoplova. - Izvestia). Stoga je ljuska nuklearnih bojevih glava konstruirana tako da će veći dio "pojesti" hiperzvuk, dok će unutarnje punjenje biti očuvano. Ali GZLA ne može postojati "žrtveni sloj". Ako letite na kontroliranom proizvodu, morate održavati aerodinamični oblik. Ne možete "otupiti" proizvod tako da opeče prste i rubove krila, itd. Usput, ovo je učinjeno u Americi Shuttle, i to na našem Buranu. Tamo su kao toplinska zaštita korišteni grafitni materijali.

- Je li ispravno u popularno-znanstvenoj literaturi pisati da hipersonični atmosferski aparat treba dizajnirati kao jedno monolitno čvrsto tijelo?

Nije potrebno. Mogu se sastojati od odjeljaka i različitih elemenata.

- Odnosno, moguća je klasična shema strukture rakete?

Naravno. Odaberite materijale, naručite novi razvoj, ako je potrebno, provjerite, vježbajte na stalcima, u letu, ispravite ako je nešto pošlo po zlu. Također mora moći mjeriti stotine telemetrijskih senzora nevjerojatne složenosti.

- Koji je motor bolji - kruto gorivo ili tekućina za hipersonično vozilo?

Čvrsto gorivo ovdje uopće nije prikladno, jer se može overclockati, ali s njim je nemoguće dugo letjeti. Takvi motori u balističkim rakete poput "Mace", "Topol". U slučaju GZLA to je nedopustivo. Na našoj raketi Yakhont (protubrodska krstareća raketa, dio kompleksa Bastion. - Izvestia) postoji samo pojačivač lansiranja na kruto gorivo. Zatim leti na tekućem ramjet motoru.

Postoje pokušaji da se napravi ramjet motor s unutarnjim sadržajem krutog goriva, koje je razmazano po komori za izgaranje. Ali to također nije dovoljno za velike domete.

Za tekuća goriva, spremnik možete napraviti manji, bilo kojeg oblika. Jedan od meteorita letjeli s tenkovima u krilima. Testiran je jer smo morali postići doseg od 4-4,5 tisuća km. I letio je na zračno-mlaznom motoru koji je radio na tekuće gorivo.

- Koja je razlika između zračno-mlaznog motora i motora na tekuće pogonsko gorivo?

Mlazni motor na tekuće gorivo sadrži oksidans i gorivo u odvojenim spremnicima, koji se miješaju u komori za izgaranje. Mlazni motor pokreće jedno gorivo: kerozin, decilin ili bicilin. Oksidacijsko sredstvo je ulazni kisik iz zraka. Bicilin (gorivo dobiveno iz vakuumskog plinskog ulja procesima hidrogenacije. - Izvestia) razvijeno je po našoj narudžbi za Meteorite. Ovo tekuće gorivo ima vrlo visoke gustoće, omogućujući vam da napravite spremnik manjeg volumena.

- Poznate su fotografije hipersoničnih letjelica s mlaznim motorom. Svi imaju zanimljiv oblik: ne aerodinamičan, već ugaoni i četvrtasti. Zašto?

Vjerojatno govorite o X-90 ili, kako ga na zapadu zovu, AS-X-21 Koala(prva sovjetska eksperimentalna GZLA. - Izvestia). Pa da, to je nespretni medo. Ispred su takozvane "daske", "klinovi" (strukturni elementi s oštrim kutovima, izbočine. - "Izvestia"). Sve kako bi protok zraka koji ulazi u motor bio prihvatljiv za izgaranje i normalno sagorijevanje goriva. Da bismo to učinili, stvaramo takozvane udarne valove (oštar porast tlaka, gustoće, temperature plina i smanjenje njegove brzine kada nadzvučni tok naiđe na neku vrstu prepreke. - Izvestia). Skokovi se formiraju samo na "daskama" i "klinovima" - onim strukturnim elementima koji prigušuju brzinu zraka.

Na putu do motora može doći do drugog šoka, trećeg. Cijela nijansa je da zrak ne smije ući u komoru za izgaranje istom brzinom, s kojim leti GZLA. Mora se smanjiti. I to vrlo snažno. Po mogućnosti do podzvučnih vrijednosti, za što je sve razrađeno, provjereno i ispitano. No, upravo je to problem koji tvorci GZLA pokušavaju riješiti i nije odlučeno u 65 godina.

Čim preskočite brzinu od 4,5 Macha, u takvom brzom kretanju, čestice zraka vrlo brzo skliznu u motore. I morate "reducirati" raspršeno gorivo i oksidans - atmosferski kisik - jedno na drugo. Ova interakcija trebala bi biti s visokom potpunošću izgaranja goriva. Interakcija ne bi trebala biti poremećena nekim fluktuacijama, dodatnim dahom iznutra. Kako to učiniti, nitko još nije shvatio.

- Je li moguće stvoriti GZLA za civilne potrebe, za prijevoz putnika i tereta?

Može biti. Na jednom od pariških aeromitinga prikazana je letjelica koju su Francuzi razvili zajedno s Britancima. Turbomlazni motor ga podiže do visine, a zatim automobil ubrzava do otprilike 2 Macha. Zatim se otvaraju ramjet motori koji dovode letjelicu do brzine od 3,5 ili 4 Macha. I onda leti na visini od 30 kilometara negdje od New Yorka do Japana. Prije slijetanja aktivira se reverzni mod: automobil se spušta, prebacuje na turbomlazni motor, poput običnog aviona, ulazi u atmosferu i slijeće. Vodik se smatra gorivom, kao najkaloričnijom tvari.

- Trenutačno Rusija i SAD najaktivnije razvijaju hipersonične letjelice. Možete li ocijeniti uspjehe naših protivnika?

Što se gledanosti tiče, mogu reći – neka dečki rade. 65 godina zapravo ništa nisu napravili. Na brzinama od 4,5 do 6 Machova nije napravljen niti jedan GZLA.

Najnoviji hipersonični zrakoplov Yu-71 (Yu-71)

Hipersonično oružje i hiperbrzina: kako fizika sprječava vojsku da napravi raketu svojih snova

Detaljnije i razne informacije o događajima koji se odvijaju u Rusiji, Ukrajini i drugim zemljama naše lijepe planete, možete dobiti na internetske konferencije, stalno se održava na web stranici „Ključevi znanja“. Sve konferencije su otvorene i potpune besplatno. Pozivamo sve zainteresirane...

Hladni rat koji se vodio između SAD-a i SSSR-a 1946.-1991. odavno je završio. Barem tako misle mnogi stručnjaci. Međutim, utrka u naoružanju nije prestala ni na trenutak, a čak je i danas u fazi aktivnog razvoja. Unatoč činjenici da su danas glavna prijetnja zemlji terorističke skupine, odnosi između svjetskih sila također su napeti. Sve to stvara uvjete za razvoj vojnih tehnologija, od kojih je jedna hipersonična letjelica.

Potreba

Odnosi između Sjedinjenih Država i Rusije uvelike su zaoštreni. I premda se na službenoj razini Sjedinjene Države nazivaju zemljom partnerom Rusije, mnogi politički i vojni stručnjaci tvrde da između zemalja postoji prešutni rat ne samo na političkom frontu, već i na vojnom planu u obliku oružja. rasa. Osim toga, Sjedinjene Države aktivno koriste NATO kako bi okružile Rusiju svojim sustavima proturaketne obrane.

To ne može ne zabrinjavati vodstvo Rusije, koje je odavno počelo razvijati bespilotne letjelice koje prelaze hipersoničnu brzinu. Ove bespilotne letjelice mogu biti opremljene nuklearnom bojnom glavom i mogu lako dostaviti bombu bilo gdje u svijetu, i to dovoljno brzo. Slična hipersonična letjelica već je stvorena - riječ je o brodu Yu-71, koji se danas testira u strogoj tajnosti.

Razvoj hipersoničnog oružja

Zrakoplovi koji su mogli letjeti brzinom zvuka prvi put su se počeli testirati 50-ih godina 20. stoljeća. Tada je to još bilo povezano s takozvanim hladnim ratom, kada su dvije razvijene sile (SSSR i SAD) nastojale prestići jedna drugu u utrci u naoružanju. Prvi projekt bio je Spiralni sustav, koji je bio kompaktni orbitalni zrakoplov. Trebao je konkurirati, pa čak i nadmašiti američki hipersonični zrakoplov X-20 Dyna Soar. Također, sovjetski zrakoplov je morao imati sposobnost postizanja brzine do 7000 km / h, a da se istovremeno ne raspadne u atmosferi tijekom preopterećenja.

I iako su sovjetski znanstvenici i dizajneri pokušali oživjeti takvu ideju, nisu se mogli ni približiti cijenjenim karakteristikama. Prototip nije ni poletio, ali je vlada SSSR-a odahnula kada je i američki avion zakazao na testovima. Tadašnje tehnologije, uključujući i zrakoplovnu industriju, bile su beskrajno daleko od sadašnjih, pa je stvaranje zrakoplova koji bi mogao nekoliko puta premašiti brzinu zvuka bilo osuđeno na neuspjeh.

Međutim, 1991. godine testirana je letjelica koja je mogla postići brzine veće od brzine zvuka. Bio je to leteći laboratorij "Cold", stvoren na temelju rakete 5V28. Test je bio uspješan, a tada je avion uspio postići brzinu od 1900 km/h. Unatoč napretku, razvoj nakon 1998. godine zaustavljen je zbog gospodarske krize.

Tehnologije 21. stoljeća

Ne postoje točni i službeni podaci o razvoju hipersoničnih letjelica. Međutim, ako prikupimo materijale iz otvorenih izvora, možemo zaključiti da su se takvi razvoji odvijali u nekoliko smjerova odjednom:

1. Stvaranje bojevih glava za interkontinentalne balističke rakete. Njihova masa je premašivala masu standardnih projektila, međutim, zbog sposobnosti manevriranja u atmosferi, nemoguće ih je ili barem iznimno teško presresti sustavima proturaketne obrane.
2. Razvoj kompleksa Cirkon još je jedan smjer u razvoju tehnologije, koji se temelji na korištenju nadzvučnog lansera raketa Yakhont.
3. Stvaranje kompleksa čiji projektili mogu premašiti brzinu zvuka 13 puta.

Ako se svi ti projekti ujedine u jednom holdingu, tada se zajedničkim naporima može stvoriti raketa bazirana na zraku, zemlji ili brodu. Ako projekt Prompt Global Strike, kreiran u SAD-u, bude uspješan, onda će Amerikanci imati priliku pogoditi bilo gdje u svijetu u roku od jednog sata. Rusija će se moći obraniti samo tehnologijama vlastitog razvoja.

Američki i britanski stručnjaci snimaju testove nadzvučnih projektila koji mogu postići brzinu do 11.200 km/h. S obzirom na takve velika brzina gotovo ih je nemoguće oboriti (za to nije sposoban niti jedan sustav proturaketne obrane na svijetu). Štoviše, čak ih je iznimno teško pratiti. Vrlo je malo podataka o projektu, koji se ponekad pojavljuje pod imenom Yu-71.

Što se zna o ruskom hipersoničnom zrakoplovu Yu-71?

S obzirom na to da je projekt klasificiran, o njemu ima vrlo malo podataka. Poznato je da je ova jedrilica dio raketnog nadzvučnog programa, a u teoriji može doletjeti do New Yorka za 40 minuta. Naravno, ova informacija nema službenu potvrdu i postoji na razini nagađanja i glasina. No s obzirom na to da ruske nadzvučne rakete mogu doseći brzinu od 11.200 km/h, takvi se zaključci čine sasvim logičnima.

Po različiti izvori hipersonični zrakoplov "U-71":

1. Posjeduje visoku sposobnost manevriranja.
2. Može planirati.
3. Može postići brzinu od preko 11.000 km/h.
4. Može otići u svemir tijekom leta.

Izjave

U ovom trenutku ispitivanja ruskog hipersoničnog zrakoplova Yu-71 još nisu završena. Međutim, neki stručnjaci tvrde da bi do 2025. Rusija mogla dobiti ovu nadzvučnu jedrilicu, te da će biti moguće opremiti je nuklearnim oružjem. Takav će zrakoplov biti stavljen u službu, a teoretski će biti sposoban izvršiti precizni nuklearni udar bilo gdje u svijetu unutar samo jednog sata.

Predstavnik Rusije pri NATO-u Dmitrij Rogozin rekao je da je nekoć najrazvijenija i najnaprednija industrija SSSR-a zaostajala za utrkom u naoružanju tijekom proteklih desetljeća. Međutim, u novije vrijeme vojska je počela oživljavati. Zastarjela sovjetska tehnologija zamijenjena je novim uzorcima ruskog razvoja. Osim toga, oružje pete generacije, zaglavljeno u 90-ima u obliku projekata na papiru, poprima vidljiv oblik. Prema političaru, novi uzorci ruskog oružja mogu iznenaditi svijet nepredvidljivošću. Vjerojatno Rogozin misli na novu hipersoničnu letjelicu Yu-71, koja može nositi nuklearnu bojevu glavu.

Vjeruje se da je razvoj ove letjelice započeo 2010. godine, ali u Sjedinjenim Državama su za nju saznali tek 2015. godine. tehnički podaci istina, tada će Pentagon morati riješiti težak zadatak, budući da sustavi proturaketne obrane koji se koriste u Europi i na njezinom teritoriju neće moći suprotstaviti se takvom zrakoplovu. Osim toga, Sjedinjene Države i mnoge druge zemlje jednostavno će biti bespomoćne protiv takvog oružja.

Druge značajke

Osim mogućnosti nanošenja nuklearnih udara neprijatelju, jedrilica je zahvaljujući svojoj moćnoj moderna oprema elektronsko ratovanje moći će izvršiti izviđanje, kao i onesposobiti uređaje opremljene elektroničkom opremom.

Prema izvješćima NATO-a, otprilike od 2020. do 2025. u ruskoj vojsci mogu se pojaviti do 24 takve letjelice koje mogu tiho prijeći granicu i sa samo nekoliko hitaca uništiti cijeli grad.

Planovi razvoja

Naravno, nema podataka o usvajanju perspektivnog zrakoplova Yu-71, ali poznato je da se razvija od 2009. godine. U tom slučaju uređaj će moći ne samo letjeti ravnom linijom, već i manevrirati.

Upravo će manevarska sposobnost pri hipersoničnim brzinama postati značajka letjelice. Doktor vojnih znanosti Konstantin Sivkov tvrdi da interkontinentalne rakete mogu doseći nadzvučne brzine, ali da se istovremeno ponašaju kao konvencionalne balističke bojeve glave. Posljedično, njihova putanja leta se lako izračunava, što omogućuje sustavu proturaketne obrane da ih obori. Ali vođene letjelice predstavljaju ozbiljnu prijetnju neprijatelju, budući da je njihova putanja nepredvidiva. Stoga je nemoguće odrediti na koju će točku bomba biti bačena, a budući da se ne može odrediti točka pada, ne izračunava se ni putanja pada bojeve glave.

U Tuli je 19. rujna 2012., na sastanku vojno-industrijske komisije, Dmitrij Rogozin najavio da bi uskoro trebao biti stvoren novi holding čiji bi zadatak bio razvoj hipersoničnih tehnologija. Odmah su imenovana poduzeća koja će biti dio holdinga:

1. "Taktičke rakete".
2. "NPO inženjering". U ovom trenutku tvrtka razvija nadzvučne tehnologije, ali trenutno je tvrtka dio strukture Roscosmosa.
3. Sljedeći član holdinga trebao bi biti koncern Almaz-Antey, koji trenutno razvija tehnologije za zrakoplovnu i proturaketnu industriju.

Rogozin smatra da je takvo spajanje potrebno, ali pravni aspekti ne dopuštaju da se dogodi. Također se napominje da stvaranje holdinga ne podrazumijeva preuzimanje jedne tvrtke od druge. Upravo će spajanje i zajednički rad svih poduzeća ubrzati razvoj hipersoničnih tehnologija.

Igor Korotchenko, predsjednik Vijeća pri Ministarstvu obrane RF, također podržava ideju stvaranja holdinga koji bi razvijao hipersonične tehnologije. Prema njegovim riječima, novo imanje je stvarno potrebno, jer će omogućiti usmjeravanje svih napora na stvaranje perspektivne vrste oružja. Obje tvrtke imaju velike mogućnosti Međutim, pojedinačno neće moći postići rezultate koji su mogući kombinacijom napora. Zajedno će moći doprinijeti razvoju obrambenog kompleksa Ruske Federacije i stvoriti najbrži zrakoplov na svijetu, čija će brzina premašiti očekivanja.

Oružje kao instrument političke borbe

Ako do 2025. ne budu samo hipersonične rakete s nuklearnim bojevim glavama, već i jedrilice Yu-71, to će ozbiljno ojačati političke pozicije Rusije tijekom pregovora sa Sjedinjenim Državama. I to je potpuno logično, jer sve zemlje u tijeku pregovora nastupaju s pozicije snage, diktirajući povoljne uvjete suprotnoj strani. Ravnopravni pregovori između dviju država mogući su samo ako obje strane imaju snažno oružje.

Vladimir Putin je tijekom svog govora na konferenciji Armija-2015 rekao da nuklearne snage dobivaju nove interkontinentalne rakete u količini od 40 komada. Pokazalo se da su to upravo hipersonične rakete, a trenutno mogu nadvladati postojeće sustave proturaketne obrane. Viktor Murakhovski, član stručnog vijeća vojno-industrijske komisije, potvrđuje da se svake godine ICBM poboljšavaju.

Rusija također testira i razvija nove krstareće rakete koje mogu letjeti hipersoničnim brzinama. Mogu se približiti ciljevima na ultra malim visinama, čineći ih gotovo nevidljivima za radar. Štoviše, moderni sustavi proturaketne obrane u službi NATO-a ne mogu pogoditi takve projektile zbog njihove niske visine leta. Osim toga, u teoriji su sposobni presresti ciljeve koji se kreću brzinom do 800 metara u sekundi, dok je brzina zrakoplova Yu-71 i krstarećih projektila mnogo veća. To čini NATO-ove proturaketne obrambene sustave gotovo beskorisnima.

Projekti iz drugih zemalja

Poznato je da Kina i Sjedinjene Države također razvijaju analognu rusku hipersoničnu letjelicu. Karakteristike neprijateljskih modela još uvijek nisu jasne, ali već sada možemo pretpostaviti da se kineski razvoj može natjecati s ruskim zrakoplovima.

Poznata kao Wu-14, kineska letjelica testirana je 2012. godine, a već tada je uspjela postići brzinu od preko 11.000 km/h. Međutim, nigdje se ne spominje oružje koje ovaj uređaj može nositi.

Što se tiče američkog drona Falcon HTV-2, on je testiran prije nekoliko godina, ali se srušio za 10 minuta leta. No prije njega testirana je hipersonična letjelica X-43A kojom su upravljali NASA-ini inženjeri. Tijekom testova pokazao je fantastičnu brzinu - 11.200 km / h, što premašuje brzinu zvuka za 9,6 puta. Prototip je testiran 2001. godine, ali je tada tijekom testiranja uništen zbog činjenice da je izmakao kontroli. Ali 2004. godine aparat je uspješno testiran.

Slični testovi Rusije, Kine i Sjedinjenih Država dovode u pitanje učinkovitost moderni sustavi PRO. Uvođenje hipersoničnih tehnologija u vojno-industrijski sektor već čini pravu revoluciju u vojnom svijetu.

Zaključak

Naravno, vojno-tehnički razvoj Rusije ne može ne radovati, a prisutnost takve letjelice u naoružanju vojske veliki je korak u poboljšanju obrambene sposobnosti zemlje, ali glupo je vjerovati da druge svjetske sile ne pokušati razviti takve tehnologije.

Čak i danas, uz slobodan pristup informacijama putem interneta, znamo vrlo malo o obećavajućem razvoju domaćeg oružja, a opis "Yu-71" poznat je samo po glasinama. Posljedično, ne možemo ni blizu znati koje se tehnologije trenutno razvijaju u drugim zemljama, uključujući Kinu i Sjedinjene Države. Aktivni razvoj tehnologije u 21. stoljeću omogućuje vam brzo izmišljanje novih vrsta goriva i primjenu prethodno nepoznatih tehničkih i tehnoloških metoda, tako da je razvoj zrakoplova, uključujući i vojne, vrlo brz.

Vrijedno je napomenuti da će razvoj tehnologija koje omogućuju zrakoplovima da postignu brzine koje premašuju 10 puta brzinu zvuka utjecati ne samo na vojsku, već i na civilnu sferu. Konkretno, poznati proizvođači zrakoplova poput Airbusa ili Boeinga već su najavili mogućnost stvaranja hipersoničnih zrakoplova za putnički zračni prijevoz. Naravno, takvi su projekti još uvijek samo u planu, ali je vjerojatnost razvoja takvih letjelica danas prilično velika.

U povijesti su GLA-ovi implementirani u obliku nekoliko testnih letjelica, bespilotnih letjelica i orbitalnih stupnjeva-svemirskih letjelica višekratne svemirske letjelice (MTKK). Također je bilo i postoji veliki broj projekata Vozilo ovih tipova, kao i zrakoplovni sustavi (orbitalne letjelice) s hipersoničnim pojačivačem i orbitalnim stupnjevima ili jednostupanjske svemirske letjelice AKS i putnički svemirski zrakoplovi.

Jedan od prvih detaljnih projekata GLA bio je nerealizirani projekt Zenger za stvaranje djelomično orbitalnog borbenog bombardera "Silbervogel" u nacističkoj Njemačkoj.

Za razliku od svemirskih letjelica, zbog potrebe za složenijim pogonskim i konstrukcijskim tehnologijama pri izradi svemirskih letjelica, nijedan od projekata svemirskih letjelica do danas nije realiziran.

Hipersonična letjelica

U 1960-ima Sjedinjene Američke Države provodile su program razvoja i letenja eksperimentalnog raketoplana North American X-15, koji je postao prvi u povijesti i 40 godina jedini GLA zrakoplov koji je izvodio suborbitalne svemirske letove s ljudskom posadom. U SAD-u je 13 njegovih letova iznad 80 km, au svijetu (FAI) njih 2, u kojima je premašena svemirska granica od 100 km, priznato kao suborbitalni svemirski letovi s ljudskom posadom, a njihovi sudionici su astronauti.

Slični programi u SSSR-u i drugim zemljama.

Početkom 21. stoljeća postojao je projekt u Rusiji, ali je projekt djelomično višekratne svemirske letjelice s krilima Clipper, lansirane na konvencionalnoj raketi-nosaču, otkazan.

U Sjedinjenim Državama nastavlja se projekt Boeing X-37 s letovima u orbitu eksperimentalnog svemirskog zrakoplova lansiranog na raketi-nosaču. Projekti se razvijaju: u Velikoj Britaniji - jednostupanjska AKS-svemirska letjelica Skylon s horizontalnim lansiranjem i slijetanjem, u Indiji - prototip svemirskog zrakoplova lansiran na lansirnom vozilu jednostupanjske AKS-svemirske letjelice RLV / AVATAR s vertikalnim lansiranjem. i horizontalno slijetanje, u Kini - svemirski avion lansiran na raketu za lansiranje i njegov prototip Shenlong i dvostupanjski MTKK s horizontalnim lansiranjem i slijetanjem itd.

• Jednofazni prostorni sustav

Hipersonične bespilotne letjelice

Razvijaju se i provode projekti posebnih eksperimentalnih bespilotnih GLA-ova kako bi se razvile mogućnosti stvaranja dvostupanjskih i jednostupanjski višekratnih transportnih ACS (svemirskih zrakoplova i svemirskih letjelica) sljedećih generacija i obećavajuće tehnologije raketni motor (scramjet) i drugi.

Bilo je projekata dovedenih u različite početne faze implementacije bespilotnih GLA projekata u SAD-u - Boeing X-43, Rusiji - "Cold" i "Igla", Njemačkoj - SHEFEX (prototip svemirskog aviona / svemirske letjelice), Australiji - AUSROCK i drugi.

Hipersonične rakete i bojeve glave vođenih projektila

Prethodno je razvijen niz projekata za eksperimentalne i borbene krstareće (na primjer, X-90 u SSSR-u) i nekrstareće (na primjer, X-45 u SSSR-u) projektile koji postižu hipersonične brzine.

Tehnologije i aplikacije

GZLA mogu biti bez motora ili opremljeni različitim vrstama pogonskih sustava: raketni motori na tekuće gorivo (LPRE), hipersonični ramjet motori (scramjet motori), raketni motori na čvrsto gorivo (SRM) (kao i teorijski nuklearni raketni motori (NRE) i drugi), uključujući uključivanje kombinacije takvih motora i pojačivača. Odnosno, izraz "hipersoničan" podrazumijeva sposobnost uređaja da se kreće hipersoničnom brzinom u zraku, koristeći i motore i zrak u ovom ili onom obliku.

S obzirom na potencijal tehnologije, organizacije diljem svijeta provode istraživanja u području hipersoničnog leta i razvoja Scramjet. Po svemu sudeći, prva primjena bit će za navođene vojne projektile, jer ovo područje zahtijeva samo avionski način rada u visinskom rasponu, a ne ubrzanje do orbitalne brzine. Dakle, glavna sredstva za razvoj ovog područja idu upravo u okviru vojnih ugovora.

Hipersonični svemirski sustavi mogu, ali i ne moraju imati koristi od upotrebe stupnjeva sa Scramjet. Specifični impuls ili učinkovitost Scramjet teoretski se kreće od 1000 do 4000 sekundi, dok u slučaju rakete ta vrijednost za 2009. godinu ne prelazi 470 sekundi, što u principu znači znatno jeftiniji pristup svemiru. Međutim, ta brojka će se brzo smanjivati ​​kako se brzina povećava, a također će doći do pogoršanja omjera uzgona i otpora. Značajan problem niskog omjera potiska Scramjet na njegovu masu, koja je 2, što je oko 50 puta gore od ovog pokazatelja za LRE. To je djelomično kompenzirano činjenicom da je trošak kompenzacije gravitacije u stvarnom načinu rada zrakoplova beznačajan, ali dulji boravak u atmosferi znači veće aerodinamičke gubitke.

Zrakoplov-putnički avion sa Scramjet trebalo bi značajno smanjiti vrijeme putovanja od jedne točke do druge, potencijalno čineći bilo koju točku na Zemlji dostupnom unutar 90 minuta. Međutim, ostaju pitanja mogu li takva vozila nositi dovoljno goriva za let na dovoljno velikim udaljenostima i mogu li letjeti na dovoljnoj visini da izbjegnu zvučne efekte povezane s nadzvučnim letom. Također ostaju nejasna pitanja vezana uz ukupnu cijenu ovakvih letova i mogućnosti višestruke upotrebe vozila nakon hipersoničnog leta.

Prednosti i nedostaci u slučaju svemirskih letjelica

Prednost hipersonične letjelice poput X-30 sastoji se u eliminaciji ili smanjenju količine transportiranog oksidansa. Primjerice, vanjski spremnik MTKK Space Shuttlea pri lansiranju sadrži 616 tona tekućeg kisika (oksidans) i 103 tone tekućeg vodika (gorivo). Sam svemirski šatl nije težak više od 104 tone po slijetanju. Dakle, 75% cijele strukture je transportirani oksidans. Uklanjanje ove dodatne mase trebalo bi olakšati letjelicu i, nadamo se, povećati udio korisnog tereta. Potonje se može smatrati glavnim ciljem studiranja Scramjet zajedno s izgledima za smanjenje troškova dostave tereta u orbitu.

Ali postoje određeni nedostaci:

Nizak omjer potiska i težine

raketni motor na tekućinu LRE") drugačije je vrlo visok omjer potiska u odnosu na njegovu masu (do 100:1 ili više), što raketama omogućuje postizanje visokih performansi pri isporuci tereta u orbitu. Naprotiv, omjer potiska Scramjet na njegovu masu iznosi oko 2, što znači povećanje udjela motora u lansirnoj masi uređaja (bez uzimanja u obzir potrebe smanjenja te vrijednosti za najmanje četiri puta zbog nedostatka oksidatora). Osim toga, prisutnost nižeg ograničenja brzine Scramjet a pad njegove učinkovitosti s povećanjem brzine određuje potrebu korištenja na takvim svemirskim sustavima LRE sa svim njihovim nedostacima.

Potreba za dodatnim motorima za postizanje orbite

hipersoničan ramjet imaju teoretski raspon radnih brzina od 5-7 do prve svemirske brzine od 25, ali kako su pokazala istraživanja u okviru projekta X-30, gornja granica određena je mogućnošću izgaranja goriva u struji zraka koja prolazi i iznosi oko 17 . Stoga je potreban još jedan dodatni sustav ubrzanja mlaza u neradnom području brzine. Budući da je potrebna razlika u nadopunjavanju brzina beznačajna, i udio pon u lansirnoj masi hipersonične letjelice velika, upotreba dodatnih raketnih pojačivača različite vrste je sasvim prihvatljiva opcija. Protivnici istraživanja Scramjet tvrde da se svi izgledi ove vrste uređaja mogu očitovati samo za jednostupanjske svemirske sustave. Zagovornici ovih studija tvrde da varijante višestupanjskih sustava koriste Scramjet također opravdano.

Povratna faza

Potencijalno se donji dio toplinske zaštite hipersonične letjelice mora udvostručiti kako bi se vozilo vratilo na površinu. Upotreba ablativnog premaza može značiti njegov gubitak nakon orbite, aktivna toplinska zaštita koja koristi gorivo kao rashladno sredstvo zahtijeva rad motora.

Cijena

Smanjenje količine goriva i oksidansa kod hipersoničnih vozila znači povećanje udjela troška samog vozila u ukupnoj cijeni sustava. Zapravo, trošak jednog zrakoplova sa Scramjet može biti vrlo visoka u usporedbi s cijenom goriva, jer je cijena zrakoplovne opreme najmanje dva reda veličine veća nego za tekući kisik i spremnike za njega. Dakle, uređaji sa Scramjet najopravdaniji kao sustavi za višekratnu upotrebu. Može li se oprema ponovno upotrijebiti u ekstremnim uvjetima hipersoničnog leta nije posve jasno – svi do sada dizajnirani sustavi nisu dizajnirani da ih vrate i ponovno koriste.

Konačni trošak takvog uređaja predmet je intenzivnih rasprava, jer sada nema jasnog uvjerenja u izglede takvih sustava. Navodno, da bi bilo ekonomski opravdano, hipersonično vozilo morat će imati više pon u usporedbi s lansirnom raketom s istom lansirnom masom.