Luptător hipersonic. Aeronavă hipersonică. Vehicule hipersonice rusești

Un bombardier rus promițător - răspunsul la conceptul de atac global rapid?

Competiția pentru dezvoltarea vitezelor hipersonice ale aviației a început în timpul Războiului Rece. În acei ani, designerii și inginerii din URSS, SUA și alte țări dezvoltate au proiectat noi avioane capabile să zboare de 2-3 ori mai repede decât viteza sunetului. Cursa pentru viteză a dat naștere multor descoperiri în domeniul aerodinamicii zborului în atmosferă și a atins rapid limitele capacităților fizice ale piloților și costul de fabricație a unei aeronave.

Drept urmare, birourile de proiectare de rachete au fost primele care au stăpânit hipersonica în urmașii lor - rachete balistice intercontinentale (ICBM) și vehicule de lansare. La lansarea sateliților pe orbite apropiate de Pământ, rachetele au dezvoltat o viteză de 18.000 - 25.000 km/h. Aceasta a depășit cu mult parametrii limitatori ai celei mai rapide aeronave supersonice, atât civile (Concorde = 2150 km/h, Tu-144 = 2300 km/h), cât și militare (SR-71 = 3540 km/h, MiG-31 = 3000 km/h). h). oră).

Separat, aș dori să remarc că atunci când proiectează interceptorul supersonic MiG-31, designerul de aeronave G.E. Lozino-Lozinsky a folosit materiale avansate (titan, molibden etc.) în proiectarea corpului aeronavei, ceea ce a permis aeronavei să atingă o altitudine record de zbor cu echipaj (MiG-31D) și o viteză maximă de 7000 km/h în atmosfera superioară. . În 1977, pilotul de testare Alexander Fedotov a stabilit un record mondial absolut de altitudine de zbor pe predecesorul său MiG-25 - 37.650 de metri (pentru comparație, SR-71 avea o altitudine maximă de zbor de 25.929 de metri). Din păcate, motoarele pentru zboruri la altitudini mari într-o atmosferă extrem de rarefiată nu fuseseră încă create, deoarece aceste tehnologii erau dezvoltate doar în adâncurile institutelor de cercetare și birourilor de proiectare sovietice, ca parte a numeroaselor lucrări experimentale.

O nouă etapă în dezvoltarea tehnologiilor hipersonice au reprezentat-o ​​proiectele de cercetare pentru crearea unor sisteme aerospațiale care combinau capacitățile aviației (acrobație și manevră, aterizare pe pistă) și a navelor spațiale (intrare orbitală, zbor orbital, coborâre de pe orbită). În URSS și SUA, aceste programe au fost parțial elaborate, dezvăluind lumii avioanele orbitale spațiale Buran și Shuttle Space.

De ce parțial? Faptul este că lansarea aeronavei pe orbită a fost efectuată folosind un vehicul de lansare. Costul retragerii a fost uriaș, de aproximativ 450 de milioane de dolari (în cadrul programului navetei spațiale), care a fost de câteva ori mai mare decât costul celei mai scumpe aeronave civile și militare și nu a permis ca aeronava orbitală să devină un produs de masă. . Necesitatea de a investi fonduri gigantice în crearea unei infrastructuri care asigură zboruri intercontinentale ultrarapide (cosmodrome, centre de control al zborului, complexe de realimentare) a îngropat complet perspectiva transportului de pasageri.

Singurul client, cel puțin interesat cumva de dispozitivele hipersonice, era armata. Adevărat, acest interes a fost episodic. Programele militare ale URSS și ale SUA pentru crearea de aeronave aerospațiale au urmat căi diferite. La urma urmei, acestea au fost implementate cel mai consecvent în URSS: de la proiectul de creare a unei PKA (nave spațiale de planificare) la MAKS (sistem spațial de aviație multifuncțional) și Buran, a fost construit un lanț consistent și continuu de baze științifice și tehnice, pe pe baza căreia s-a pus bazele viitoarelor zboruri experimentale ale prototipurilor de avioane hipersonice.

Birourile de proiectare a rachetelor au continuat să-și îmbunătățească ICBM-urile. Odată cu apariția sistemelor moderne de apărare aeriană și de apărare antirachetă, capabile să doboare focoase ICBM la mare distanță, au început să fie impuse noi cerințe asupra elementelor lovitoare ale rachetelor balistice. Ogioasele noilor ICBM trebuiau să depășească apărarea antiaeriană și antirachetă a inamicului. Deci au existat focoase capabile să depășească apărarea aerospațială la viteze hipersonice (M = 5-6).

Dezvoltarea tehnologiilor hipersonice pentru focoase (capete) ale ICBM-urilor a făcut posibilă lansarea mai multor proiecte de creare a armelor hipersonice de apărare și ofensive - cinetice (railgun), dinamice (rachete de croazieră) și spațiale (lovitură de pe orbită).

Intensificarea rivalității geopolitice a SUA cu Rusia și China a reînviat subiectul hipersunetului ca instrument promițător care poate oferi un avantaj în domeniul spațiului și al armelor rachetelor și aerului. Interesul crescut pentru aceste tehnologii se datorează și conceptului de a provoca daune maxime inamicului prin arme convenționale (non-nucleare), care este de fapt implementat de țările NATO conduse de Statele Unite.

Într-adevăr, dacă comandamentul militar are cel puțin o sută de vehicule hipersonice nenucleare care pot depăși cu ușurință sistemele existente de apărare aeriană și de apărare antirachetă, atunci acest „ultim argument al regilor” afectează direct echilibrul strategic dintre puterile nucleare. Mai mult, o rachetă hipersonică în viitor poate distruge elemente ale forțelor nucleare strategice atât din aer, cât și din spațiu în cel mult o oră din momentul în care se ia decizia până în momentul în care ținta este lovită. Această ideologie este încorporată în programul militar american Prompt Global Strike (lovitură globală rapidă).

Este un astfel de program fezabil în practică? Argumentele „pentru” și „împotrivă” au fost împărțite aproximativ egal. Să ne dăm seama.

Programul american Prompt Global Strike

Conceptul de Prompt Global Strike (PGS) a fost adoptat în anii 2000 la inițiativa comandamentului Forțelor Armate ale SUA. Elementul său cheie este capacitatea de a lansa un atac non-nuclear oriunde pe glob în 60 de minute de la luarea unei decizii. Lucrările în cadrul acestui concept se desfășoară simultan în mai multe direcții.

Prima direcție a PGS, iar cea mai realistă din punct de vedere tehnic, a fost utilizarea ICBM-urilor cu focoase nenucleare de înaltă precizie, inclusiv focoase cluster, care sunt echipate cu un set de submuniții orientate. Ca test pentru această direcție a fost ales ICBM Trident II D5 de pe mare, livrând submuniții pe o rază de acțiune maximă de 11.300 de kilometri. În prezent, se lucrează pentru reducerea CEP-ului focoaselor la valori de 60-90 de metri.

A doua direcție a PGS au fost selectate rachete de croazieră hipersonice strategice (SGKR). În cadrul conceptului adoptat, este implementat subprogramul X-51A Waverider (SED-WR). La inițiativa US Air Force și cu sprijinul DARPA, din 2001, dezvoltarea unei rachete hipersonice a fost realizată de Pratt & Whitney și Boeing.

Primul rezultat al lucrărilor în curs ar trebui să fie apariția până în 2020 a unui demonstrator de tehnologie cu un motor hipersonic ramjet instalat (scramjet). Potrivit experților, SGKR cu acest motor poate avea următorii parametri: viteza de zbor M = 7–8, raza maximă de zbor 1300-1800 km, altitudinea de zbor 10-30 km.

În mai 2007, după o analiză detaliată a progresului lucrărilor la X-51A WaveRider, clienții militari au aprobat proiectul de rachetă. SGKR Boeing X-51A WaveRider experimental este o rachetă de croazieră clasică cu un scramjet ventral și o coadă cu patru console. Materialele și grosimea protecției termice pasive au fost alese în conformitate cu estimările calculate ale fluxurilor de căldură. Modulul de nas al rachetei este realizat din tungsten acoperit cu silicon, care poate rezista la incalzirea cinetica de pana la 1500°C. Pe suprafața inferioară a rachetei, unde se așteaptă temperaturi de până la 830°C, sunt folosite plăci ceramice, dezvoltate de Boeing pentru programul Space Shuttle. Racheta X-51A trebuie să îndeplinească cerințe ridicate de stealth (EPR nu mai mult de 0,01 m 2). Pentru a accelera produsul la o viteză corespunzătoare cu M = 5, se plănuiește instalarea unui rachetă în tandem pe combustibil solid.

Se plănuiește utilizarea aeronavelor strategice americane ca principal transportator al SGKR. Până acum, nu există informații despre cum vor fi amplasate aceste rachete - sub aripa sau în interiorul fuzelajului „strategiului”.

A treia direcție a PGS sunt programe care creează sisteme de arme cinetice care lovesc ținte de pe orbita Pământului. Americanii au calculat în detaliu rezultatele utilizării în luptă a unei tije de wolfram de aproximativ 6 metri lungime și 30 cm în diametru, scăpată de pe orbită și lovind un obiect la sol cu ​​o viteză de aproximativ 3500 m/s. Conform calculelor, la punctul de întâlnire va fi eliberată energie echivalentă cu explozia a 12 tone de trinitrotoluen (TNT).

Justificarea teoretică a dat naștere proiectelor a două vehicule hipersonice (Falcon HTV-2 și AHW), care vor fi lansate pe orbită de vehicule de lansare și în regim de luptă vor putea plana în atmosferă cu creșterea vitezei la apropierea de ţintă. În timp ce aceste dezvoltări sunt în stadiul de proiectare preliminară și lansări experimentale. Principalele probleme problematice de până acum rămân sistemele spațiale (constelații spațiale și platforme de luptă), sisteme de țintire de înaltă precizie și asigurarea secretului lansării pe orbită (orice lansare și obiecte orbitale sunt deschise de sistemele rusești de avertizare și control spațial al atacurilor cu rachete). . Americanii speră să rezolve problema secretului după 2019, prin lansarea unui sistem spațial de aviație reutilizabil care va lansa o sarcină utilă pe orbită „de-a lungul aeronavei”, folosind două etape - o aeronavă de transport (pe baza Boeing 747) și o aeronave spațiale fără pilot (pe baza unui aparat prototip X-37B).

A patra direcție a PGS este un program de creare a unui avion de recunoaștere hipersonic fără pilot bazat pe faimosul Lockheed Martin SR-71 Blackbird.

O divizie a Lockheed, Skunk Works, dezvoltă în prezent un UAV promițător sub numele de funcționare SR-72, care ar trebui să dubleze viteza maximă a SR-71, atingând valori de aproximativ M = 6.

Dezvoltarea unui avion de recunoaștere hipersonic este pe deplin justificată. În primul rând, SR-72, datorită vitezei sale colosale, va fi mai puțin vulnerabil la sistemele de apărare aeriană. În al doilea rând, va completa „lacunele” în operarea sateliților, obținând rapid informații strategice și detectând sisteme ICBM mobile, formațiuni de nave, forțe inamice în teatrele de operațiuni.

Sunt luate în considerare două versiuni ale aeronavei SR-72 - cu echipaj și fără pilot, iar utilizarea lui ca bombardier de lovitură cu arme de înaltă precizie nu este, de asemenea, exclusă. Cel mai probabil, rachetele ușoare fără motor de susținere pot fi folosite ca arme, deoarece nu este necesară atunci când sunt lansate la o viteză de 6 Mach. Greutatea eliberată este probabil utilizată pentru a crește puterea focoaselor. Lockheed Martin intenționează să prezinte un prototip de zbor al aeronavei în 2023.

Proiect chinezesc al aeronavei hipersonice DF-ZF

Pe 27 aprilie 2016, publicația americană Washington Free Beacon, citând surse din Pentagon, a informat lumea despre cel de-al șaptelea test al avionului hipersonic chinezesc DZ-ZF. Aeronava a fost lansată din Cosmodromul Taiyuan (provincia Shanxi). Potrivit ziarului, avionul a făcut manevre cu viteze de la 6400 la 11200 km/h și s-a prăbușit pe un teren de antrenament din vestul Chinei.

„Conform informațiilor Statelor Unite, China intenționează să folosească o aeronavă hipersonică ca mijloc de a livra încărcături nucleare capabile să depășească sistemele de apărare antirachetă”, se arată în publicație. „DZ-ZF poate fi folosit și ca armă capabilă să distrugă o țintă oriunde în lume într-o oră.”

Conform unei analize efectuate de serviciile de informații americane a întregii serii de teste, avioanele hipersonice au fost lansate de rachete balistice cu rază scurtă de acțiune DF-15 și DF-16 (rază de până la 1000 km), precum și DF-21 cu rază medie de acțiune ( raza de actiune 1800 km). Dezvoltarea ulterioară a lansărilor pe DF-31А ICBM (gamă 11.200 km) nu a fost exclusă. Conform programului de testare, se cunosc următoarele: separându-se de purtătorul în straturile superioare ale atmosferei, aparatul în formă de con planificat în jos cu accelerație și manevrat pe traiectoria atingerii țintei.

În ciuda numeroaselor publicații din mass-media străine conform cărora aeronava hipersonică chineză (HLA) este concepută pentru a distruge portavioanele americane, experții militari chinezi au fost sceptici cu privire la astfel de declarații. Ei au subliniat faptul binecunoscutul că viteza supersonică a GLA creează un nor de plasmă în jurul dispozitivului, care interferează cu funcționarea radarului de la bord atunci când se ajustează cursul și se îndreaptă către o țintă în mișcare ca un portavion.

Colonelul Shao Yongling, profesor la Colegiul de Comandă a Rachetelor PLA, a declarat pentru China Daily: „Viteza și raza de acțiune super-înaltă îl fac un mijloc excelent de distrugere a țintelor terestre. În viitor, poate înlocui rachetele balistice intercontinentale.”

Potrivit raportului comisiei relevante a Congresului SUA, DZ-ZF poate fi adoptat de PLA în 2020, iar versiunea sa îmbunătățită pe rază lungă până în 2025.

Rezerva științifică și tehnică a Rusiei - aeronave hipersonice

Hipersonic Tu-2000

În URSS, lucrările la un avion hipersonic au început la Biroul de proiectare Tupolev la mijlocul anilor 1970, pe baza aeronavei de pasageri în serie Tu-144. Au fost efectuate cercetări și proiectare a unei aeronave capabile de viteze de până la M = 6 (TU-260) și cu o rază de zbor de până la 12.000 km, precum și a unui avion intercontinental hipersonic TU-360. Raza sa de zbor urma să atingă 16.000 km. A fost pregătit chiar un proiect pentru o aeronavă hipersonică de pasageri Tu-244, proiectată să zboare la o altitudine de 28-32 km cu o viteză de M = 4,5-5.

În februarie 1986, cercetarea și dezvoltarea a început în Statele Unite să creeze un avion spațial X-30 cu un sistem de propulsie care respira aer, capabil să intre pe orbită într-o versiune cu o singură etapă. Proiectul National Aerospace Plane (NASP) s-a remarcat printr-o abundență de noi tehnologii, a căror cheie a fost un motor hipersonic ramjet dublu care permite zborul la viteze de M = 25. Conform informațiilor primite de informațiile sovietice, NASP a fost dezvoltat în scopuri civile și militare.

Răspunsul la dezvoltarea transatmosferic X-30 (NASP) au fost decretele guvernului URSS din 27 ianuarie și 19 iulie 1986 privind crearea unui echivalent cu avionul aerospațial american (VKS). La 1 septembrie 1986, Ministerul Apărării a emis termenii de referință pentru o aeronavă aerospațială reutilizabilă cu o singură etapă (MVKS). Conform acestor termeni de referință, MVKS trebuia să asigure livrarea eficientă și economică a mărfurilor pe orbită apropiată de Pământ, transportul intercontinental transatmosferic de mare viteză și soluționarea sarcinilor militare, atât în ​​atmosferă, cât și în spațiul apropiat. Dintre lucrările depuse la concurs de Biroul de Proiectare Tupolev, Biroul de Proiectare Yakovlev și NPO Energia, proiectul Tu-2000 a primit aprobare.

Ca urmare a studiilor preliminare în cadrul programului MVKS, a fost selectată o centrală electrică pe baza unor soluții dovedite și dovedite. Motoarele cu reacție de aer (WJ) existente care foloseau aer atmosferic aveau limitări de temperatură, erau folosite pe aeronave a căror viteză nu depășea M = 3, iar motoarele cu rachete trebuiau să transporte o cantitate mare de combustibil la bord și nu erau potrivite pentru lungi timpi. zboruri la termen în atmosferă . Prin urmare, a fost luată o decizie importantă - pentru ca aeronava să zboare la viteze supersonice și la toate altitudinile, motoarele sale trebuie să aibă caracteristicile atât ale tehnologiei aviației, cât și ale tehnologiei spațiale.

S-a dovedit că cel mai rațional pentru o aeronavă hipersonică este un motor ramjet (motor ramjet), în care nu există piese rotative, în combinație cu un motor turboreactor (motor turborreactor) pentru accelerare. S-a presupus că, pentru zborurile la viteze hipersonice, un ramjet pe hidrogen lichid este cel mai potrivit. Iar un motor cu accelerație este un turboreactor care funcționează fie cu kerosen, fie cu hidrogen lichid.

Ca rezultat, o combinație a unui turboreactor economic care funcționează în intervalul de viteză M = 0-2,5, un al doilea motor - un motor ramjet, care accelerează aeronava până la M = 20 și un motor rachetă pentru intrarea pe orbită (accelerare la primul viteza spațială de 7, 9 km/s) și asigură manevrele orbitale.

Datorită complexității rezolvării unui complex de probleme științifice, tehnice și tehnologice pentru crearea unui MVKS cu o singură etapă, programul a fost împărțit în două etape: crearea unei aeronave hipersonice experimentale cu o viteză de zbor de până la M = 5. -6, și dezvoltarea unui prototip de VKS orbital, care să asigure un experiment de zbor pe toată gama de zboruri, până la plimbări în spațiu. În plus, în a doua etapă a lucrării MVKS, a fost planificată crearea unor variante ale bombardierului spațial Tu-2000B, care a fost proiectat ca un avion cu două locuri, cu o rază de zbor de 10.000 km și o greutate la decolare de 350 de tone. Șase motoare alimentate cu hidrogen lichid ar fi trebuit să ofere o viteză de M = 6-8 la o altitudine de 30-35 km.

Potrivit specialiștilor OKB. A.N.Tupolev, costul construirii unui VCS trebuia să fie de aproximativ 480 de milioane de dolari, la prețurile din 1995 (cu costul cercetării și dezvoltării de 5,29 miliarde de dolari). Costul estimat de lansare a fost de 13,6 milioane de dolari, cu 20 de lansări pe an.

Modelul Tu-2000 a fost prezentat pentru prima dată la expoziția Mosaeroshow-92. Înainte de oprirea lucrărilor în 1992, pentru Tu-2000, au fost fabricate următoarele: o cutie de aripă din aliaj de nichel, elemente de fuzelaj, rezervoare de combustibil criogenic și conducte de combustibil compozit.

Atomic M-19

Un „concurent” de lungă durată în biroul de proiectare a aeronavelor strategice. Tupolev - Uzina de construcție de mașini experimentale (acum EMZ numită după Myasishchev) a fost, de asemenea, angajată în dezvoltarea unui sistem de videoconferință cu o singură etapă, ca parte a cercetării și dezvoltării „Cold-2”. Proiectul s-a numit „M-19” și a inclus studiul următoarelor subiecte:

• Subiectul 19-1. Crearea unui laborator zburător cu o centrală electrică care funcționează cu hidrogen lichid, dezvoltarea tehnologiei de lucru cu combustibil criogenic;
• Subiectul 19-2. Lucrări de proiectare și dezvoltare pentru a determina aspectul unei aeronave hipersonice;
• Subiectul 19-3. Lucrări de proiectare și dezvoltare pentru a determina aspectul unei videoconferințe promițătoare;
• Subiectul 19-4. Lucrări de proiectare și dezvoltare pentru a determina apariția variantelor alternative ale VKS cu un sistem de propulsie nucleară.

Lucrările la videoconferința avansată au fost efectuate sub directa supraveghere a General Designer V.M. Myasishchev și designerul general A.D. Tokhunts. Pentru realizarea componentelor de cercetare și dezvoltare, au fost aprobate planuri de lucru în comun cu întreprinderile Ministerului Industriei Aviatice al URSS, inclusiv: TsAGI, TsIAM, NIIAS, ITAM și multe altele, precum și cu Institutul de Cercetare al Academiei de Științe și Ministerul Apărării.

Aspectul VKS M-19 cu o singură etapă a fost determinat după studiul a numeroase configurații aerodinamice alternative. În ceea ce privește cercetarea caracteristicilor unui nou tip de centrale electrice, modelele scramjet au fost testate în tuneluri de vânt la viteze corespunzătoare numerelor M = 3-12. Pentru a evalua eficiența viitorului VKS, au fost elaborate și modele matematice ale sistemelor aparatului și ale centralei electrice combinate cu un motor de rachetă nucleară (NRE).

Utilizarea VCS cu un sistem combinat de propulsie nucleară a presupus oportunități extinse pentru explorarea intensivă atât a spațiului apropiat Pământului, inclusiv a orbitelor geostaționare îndepărtate, cât și a regiunilor spațiului profund, inclusiv a Lunii și a spațiului circumlunar.

Prezența unei instalații nucleare la bordul VCS ar face posibilă, de asemenea, utilizarea acesteia ca un puternic hub energetic pentru a asigura funcționarea noilor tipuri de arme spațiale (rază, arme cu fascicul, mijloace de influențare a condițiilor climatice etc.).

Sistemul de propulsie combinat (KDU) a inclus:

• Motor de rachetă nuclear de propulsie (NRE) bazat pe un reactor nuclear cu protecție împotriva radiațiilor;
• 10 motoare cu turboreacție bypass (DTRDF) cu schimbătoare de căldură în circuitele interioare și exterioare și postcombustie;
• Motoare ramjet hipersonice (scramjet);
• Doua turbocompresoare pentru a asigura pomparea hidrogenului prin schimbatoarele de caldura DTRDF;
• Unitate de distribuție cu turbopompe, schimbătoare de căldură și supape de conducte, sisteme de control al alimentării cu combustibil.

Hidrogenul a fost folosit ca combustibil pentru DTRDF și scramjet, a fost și fluidul de lucru în bucla închisă a motorului rachetei nucleare.

În forma sa finală, conceptul M-19 arăta astfel: VKS de 500 de tone decolează și accelerează inițial ca o aeronavă nucleară cu motoare cu ciclu închis, iar hidrogenul servește ca lichid de răcire care transferă căldura din reactor către zece motoare turborreactor. . Pe măsură ce accelerează și urcă, hidrogenul începe să fie furnizat post-arzătoare ale motorului turboreactor și puțin mai târziu spre scramjet cu flux direct. În cele din urmă, la o altitudine de 50 km, la o viteză de zbor mai mare de 16M, este pornit un motor de rachetă nucleară atomică cu o forță de 320 de tone, care a asigurat accesul pe o orbită de lucru la o înălțime de 185-200 de kilometri. . Cu o greutate la decolare de aproximativ 500 de tone, VKS M-19 trebuia să lanseze o sarcină utilă cântărind aproximativ 30-40 de tone pe o orbită de referință cu o înclinare de 57,3 °.

Trebuie remarcat un fapt puțin cunoscut că la calcularea caracteristicilor KPS în modurile de zbor turboramjet, rachetă-ramjet și hipersonic, au fost utilizate rezultatele studiilor experimentale și calculelor efectuate la CIAM, TsAGI și ITAM SB AS URSS.

Ajax - hipersunet într-un mod nou

Lucrările la crearea unei aeronave hipersonice au fost efectuate și la Biroul de Proiectare „Neva” (Sankt Petersburg), pe baza căreia s-a format Întreprinderea de Cercetare de Stat a Vitezelor Hipersonice (acum OAO „NIPGS” HC „Leninets”) .

În NIPGS, crearea GLA a fost abordată într-un mod fundamental nou. Conceptul GLA „Ajax” a fost propus la sfârșitul anilor 80. Vladimir Lvovici Freishtadt. Esența sa constă în faptul că HLA nu are protecție termică (spre deosebire de majoritatea videoconferințelor și HLA). Fluxul de căldură care are loc în timpul zborului hipersonic este lăsat în interiorul HAV pentru a crește resursa de energie. Astfel, Ajax GLA a fost un sistem aerotermodinamic deschis, care a transformat o parte din energia cinetică a fluxului de aer hipersonic în energie chimică și electrică, rezolvând simultan problema răcirii corpului aeronavei. Pentru aceasta, au fost proiectate componentele principale ale reactorului chimic de recuperare a căldurii cu catalizator, plasate sub pielea celulei aeronavei.

Pielea aeronavei din locurile cele mai stresate termic avea o carcasă cu două straturi. Între straturile carcasei a fost plasat un catalizator din material rezistent la căldură („lavețe de nichel”), care era un subsistem activ de răcire cu reactoare chimice de recuperare a căldurii. Conform calculelor, în toate modurile de zbor hipersonic, temperatura elementelor corpului aeronavei GLA nu a depășit 800-850°C.

Structura GLA include un motor ramjet cu combustie supersonică integrat cu corpul aeronavei și motorul principal (de propulsie) - un motor magneto-plasmă-chimic (MPKhD). MPCD a fost proiectat pentru a controla fluxul de aer folosind un accelerator magneto-gazdinamic (accelerator MGD) și pentru a genera electricitate folosind un generator MHD. Generatorul avea o putere de până la 100 MW, ceea ce era suficient pentru a alimenta un laser capabil să lovească diferite ținte pe orbite apropiate de Pământ.

S-a presupus că MPCD-ul în marș va fi capabil să modifice viteza de zbor într-o gamă largă de număr Mach de zbor. Datorită decelerării fluxului hipersonic de către câmpul magnetic, s-au creat condiții optime în camera de ardere supersonică. În timpul testelor la TsAGI, a fost dezvăluit că combustibilul cu hidrocarburi creat în cadrul conceptului Ajax arde de câteva ori mai repede decât hidrogenul. Acceleratorul MHD putea „accelera” produsele arderii, crescând viteza maximă de zbor la M = 25, ceea ce garanta intrarea pe orbita apropiată a Pământului.

Versiunea civilă a aeronavei hipersonice a fost proiectată pentru o viteză de zbor de 6.000-12.000 km/h, o rază de zbor de până la 19.000 km și transportul a 100 de pasageri. Nu există informații despre evoluțiile militare ale proiectului Ajax.

Conceptul rusesc de hipersunet - rachete și PAK DA

Lucrările desfășurate în URSS și în primii ani ai existenței noii Rusii pe tehnologii hipersonice ne permit să afirmăm că metodologia internă originală și bazele științifice și tehnice au fost păstrate și utilizate pentru a crea GLA-uri rusești, atât în ​​rachete cât și versiuni de avion.

În 2004, în timpul exercițiilor de comandă și stat major „Siguranța 2004”, președintele rus V.V. Putin a făcut o declarație care încă stârnește mintea „publicului”. „Au fost efectuate experimente și unele teste... În curând Forțele Armate Ruse vor primi sisteme de luptă capabile să opereze la distanțe intercontinentale, cu viteză hipersonică, cu mare precizie, cu o manevră largă în înălțime și direcție de impact. Aceste complexe vor face orice tip de apărare antirachetă nepromițător - existent sau promițător..

Unele mass-media naționale au interpretat această declarație după cum au înțeles. De exemplu: „Rusia a dezvoltat prima rachetă de manevră hipersonică din lume, care a fost lansată dintr-un bombardier strategic Tu-160 în februarie 2004, când au avut loc exercițiile de comandă și personal de securitate din 2004...

De fapt, exercițiul a fost lansat cu rachete balistice RS-18 „Stiletto” cu noi echipamente de luptă. În loc de un focos convențional, RS-18 avea un fel de dispozitiv capabil să schimbe altitudinea și direcția zborului și, prin urmare, să depășească orice apărare antirachetă, inclusiv americană. Aparent, vehiculul testat în timpul exercițiului de Securitate 2004 a fost o rachetă de croazieră hipersonică Kh-90 (HCR) puțin cunoscută, dezvoltată la Biroul de Proiectare Raduga la începutul anilor 1990.

Judecând după caracteristicile de performanță ale acestei rachete, bombardierul strategic Tu-160 poate transporta două Kh-90. Restul caracteristicilor arată astfel: masa rachetei este de 15 tone, motorul principal este un scramjet, acceleratorul este un motor de rachetă cu propulsor solid, viteza de zbor este de 4-5 M, altitudinea de lansare este de 7000 m, altitudinea de zbor este de 7000-20000 m, raza de lansare este de 3000-3500 km, numărul de focoase - 2, randamentul focosului - 200 kt.

Într-o dispută despre care avion sau rachetă este mai bună, avioanele au pierdut cel mai adesea, deoarece rachetele s-au dovedit a fi mai rapide și mai eficiente. Și avionul a devenit purtătorul de rachete de croazieră capabile să lovească ținte la o distanță de 2500-5000 km. La lansarea unei rachete către o țintă, bombardierul strategic nu a intrat în zona de apărare antiaeriană, așa că nu avea sens să-l facă hipersonic.

„Competiția hipersonică” dintre aeronave și rachete se apropie acum de un nou deznodământ cu un rezultat previzibil - rachetele sunt din nou înaintea avioanelor.

Să evaluăm situația. Aviația cu rază lungă de acțiune, care face parte din Forțele Aerospațiale Ruse, este înarmată cu 60 de avioane turbopropulsoare Tu-95MS și 16 bombardiere cu reacție Tu-160. Durata de viață a Tu-95MS expiră în 5-10 ani. Ministerul Apărării a decis să mărească numărul de Tu-160 la 40 de unități. Se lucrează la modernizarea Tu-160. Astfel, noi Tu-160M ​​vor începe în curând să sosească la Forțele Aerospațiale. Biroul de proiectare Tupolev este, de asemenea, principalul dezvoltator al unui complex promițător de aviație cu rază lungă de acțiune (PAK DA).

„Probabilul nostru adversar” nu stă cu mâinile în brațe, el investește în dezvoltarea conceptului Prompt Global Strike (PGS). Posibilitățile bugetului militar al SUA în ceea ce privește finanțarea depășesc semnificativ posibilitățile bugetului rus. Ministerul Finanțelor și Ministerul Apărării se ceartă cu privire la cuantumul finanțării Programului de armament de stat pentru perioada până în 2025. Și vorbim nu numai despre cheltuielile curente pentru achiziționarea de noi arme și echipamente militare, ci și despre evoluții promițătoare, care includ tehnologiile PAK DA și GLA.

În crearea muniției hipersonice (rachete sau proiectile), nu totul este clar. Un avantaj clar al hipersunetului este viteza, un timp scurt de apropiere de țintă și o garanție ridicată a depășirii sistemelor de apărare antiaeriană și antirachetă. Cu toate acestea, există multe probleme - costul ridicat al muniției de unică folosință, complexitatea controlului la schimbarea traiectoriei de zbor. Aceleași neajunsuri au devenit argumente decisive în reducerea sau închiderea programelor pentru hipersonic cu echipaj, adică pentru aeronave hipersonice.

Problema costului ridicat al muniției poate fi rezolvată prin prezența la bordul aeronavei a unui sistem computerizat puternic pentru calcularea parametrilor de bombardare (lansare), care transformă bombele și rachetele convenționale în arme de precizie. Sistemele computerizate de bord similare instalate în focoasele rachetelor hipersonice fac posibilă echivalarea acestora cu o clasă de arme strategice de înaltă precizie, care, potrivit experților militari PLA, pot înlocui sistemele ICBM. Prezența GLA-urilor de rachete cu rază strategică va pune sub semnul întrebării necesitatea menținerii aviației cu rază lungă de acțiune, deoarece are restricții privind viteza și eficacitatea utilizării în luptă.

Apariția în arsenalul oricărei armate a unei rachete antiaeriene hipersonice (GZR) va forța aviația strategică să se „ascundă” pe aerodromuri, deoarece. distanța maximă de la care pot fi folosite rachetele de croazieră bombardiere, astfel de GZR-uri o vor depăși în câteva minute. Creșterea razei, preciziei și manevrabilității GZR le va permite să doboare ICBM inamice la orice altitudine, precum și să perturbe un raid masiv de bombardiere strategice înainte ca acestea să atingă linia de lansare a rachetelor de croazieră. Pilotul „strategiului” va detecta probabil lansarea GZR, dar este puțin probabil să aibă timp să ia avionul de la înfrângere.

Dezvoltarea GLA, care se desfășoară acum intens în țările dezvoltate, indică faptul că este în curs de căutare un instrument de încredere (armă) care să poată garanta distrugerea arsenalului nuclear al inamicului înainte de utilizarea armelor nucleare, ca ultimul argument în protejarea suveranității statului. Armele hipersonice pot fi folosite și în principalele centre ale puterii politice, economice și militare ale statului.

Hypersoundul nu a fost uitat în Rusia, se lucrează pentru a crea arme de rachete bazate pe această tehnologie (Sarmat ICBM, Rubezh ICBM, X-90), dar se bazează pe un singur tip de armă („armă minune”, „arme de răzbunare” ) ar fi, cel puțin, incorectă.

Încă nu există claritate în crearea PAK DA, deoarece cerințele de bază pentru scopul său și utilizarea în luptă sunt încă necunoscute. Bombardierele strategice existente, ca componente ale triadei nucleare a Rusiei, își pierd treptat semnificația din cauza apariției unor noi tipuri de arme, inclusiv a celor hipersonice.

Cursul spre „ilimitarea” Rusiei, proclamată sarcina principală a NATO, este obiectiv capabil să conducă la o agresiune împotriva țării noastre, la care vor participa armatele „Tratatului Atlanticului de Nord” antrenate și înarmate cu mijloace moderne. În ceea ce privește numărul de personal și de arme, NATO depășește Rusia de 5-10 ori. În jurul Rusiei se construiește o „centură sanitară”, inclusiv baze militare și poziții de apărare antirachetă. În esență, activitățile NATO sunt descrise în termeni militari ca pregătiri pentru teatrul operațional (THE). În același timp, Statele Unite rămân principala sursă de aprovizionare cu arme, așa cum a fost în primul și al doilea război mondial.

Un bombardier strategic hipersonic poate fi, în decurs de o oră, oriunde în lume deasupra oricărei instalații (bază) militară din care se asigură aprovizionarea cu resurse grupărilor de trupe, inclusiv în „centrul sanitar”. Mai puțin vulnerabil la sistemele de apărare antirachetă și aeriană, poate distruge astfel de obiecte cu arme nenucleare puternice de înaltă precizie. Prezența unui astfel de GLA în timp de pace va deveni un element de descurajare suplimentar pentru susținătorii aventurilor militare globale.

GLA civil poate deveni baza tehnică pentru o descoperire în dezvoltarea zborurilor intercontinentale și a tehnologiilor spațiale. Contextul științific și tehnic al proiectelor Tu-2000, M-19 și Ajax este încă relevant și poate fi solicitat.

Care va fi viitorul PAK DA - subsonic cu SGKR sau hipersonic cu arme convenționale modificate, depinde de clienți - Ministerul Apărării și Guvernul Rusiei.

„Cine câștigă prin calcul preliminar înainte de luptă are multe șanse. Cine nu câștigă prin calcul înainte de luptă are șanse mici. Cine are multe șanse câștigă. Cine are șanse mici - nu câștigă. Mai ales cel care nu are nicio șansă. /Sun Tzu, „Arta războiului”/

Expert militar Alexei Leonkov

• link .
  Costul abonamentului anual -
  10 800 de ruble.

Este prea devreme să vorbim despre o cursă a înarmărilor în acest domeniu - astăzi este o cursă tehnologică. Proiectele hipersonice nu au depășit încă domeniul de cercetare și dezvoltare: până acum, majoritatea demonstranților zboară. Nivelurile lor de pregătire tehnologică pe scara DARPA sunt în principal în poziția a patra sau a șasea (pe o scară de zece puncte).

Cu toate acestea, nu este necesar să vorbim despre hipersunet ca despre un fel de noutate tehnică. Ogioasele ICBM-urilor intră în atmosferă pe vehicule hipersonice, de coborâre cu astronauți, și navetele spațiale sunt hipersonice. Dar zborul cu viteze hipersonice în timp ce coborâm de pe orbită este o necesitate necesară și nu durează mult. Vom vorbi despre aeronave pentru care hipersunetul este un mod obișnuit de utilizare și fără el nu își vor putea arăta superioritatea și să-și arate capacitățile și puterea.

Lovitură orbitală

Vom vorbi despre obiecte ghidate de manevră hipersonică - focoase de manevră ale ICBM-urilor, rachete de croazieră hipersonice, UAV-uri hipersonice. De fapt, ce înțelegem prin aeronave hipersonice? În primul rând, se iau în considerare următoarele caracteristici: viteza de zbor - 5-10 M (6150-12 300 km / h) și mai mare, intervalul de altitudine de operare acoperit - 25-140 km. Una dintre cele mai atractive calități ale vehiculelor hipersonice este imposibilitatea urmăririi fiabile prin intermediul apărării aeriene, deoarece obiectul zboară într-un nor de plasmă care este opac radarelor. De asemenea, este de remarcat manevrabilitatea ridicată și timpul minim de reacție la înfrângere. De exemplu, un vehicul hipersonic durează doar o oră după ce a părăsit orbita pentru a atinge ținta selectată.

Proiectele de dispozitive hipersonice au fost dezvoltate de mai multe ori și continuă să fie dezvoltate în țara noastră. Se pot aminti Tu-130 (6 M), aeronava Ajax (8-10 M), proiecte de aeronave hipersonice de mare altitudine de viteză ale OKB im. Mikoyan pe combustibil cu hidrocarburi în diverse aplicații și o aeronavă hipersonică (6 M) pe două tipuri de combustibil - hidrogen pentru viteze mari de zbor și kerosen pentru cele mai mici.

Și-a lăsat amprenta în proiectarea inginerească a Biroului de Proiectare. Mikoyan „Spiral”, în care aeronava hipersonică aerospațială care se întorcea a fost lansată pe orbită de o aeronavă hipersonică de rapel și, după finalizarea misiunilor de luptă pe orbită, a revenit în atmosferă, a efectuat manevre în ea și la viteze hipersonice. Dezvoltarile din cadrul proiectului Spiral au fost folosite in proiectele BOR si al navetei spatiale Buran. Există informații oficial neconfirmate despre aeronava hipersonică Aurora creată în SUA. Toată lumea a auzit de el, dar nimeni nu l-a văzut vreodată.

„Zircon” pentru flotă

Pe 17 martie 2016, a devenit cunoscut faptul că Rusia a început oficial testarea rachetei de croazieră anti-navă hipersonică Zircon (ASC). Cel mai nou proiectil va fi înarmat cu submarine nucleare de generația a cincea (Husky), va fi primit și de navele de suprafață și, bineînțeles, de nava amiral a flotei ruse, Petru cel Mare. O viteză de 5–6 M și o rază de acțiune de cel puțin 400 km (o rachetă va acoperi această distanță în patru minute) va complica semnificativ aplicarea contramăsurilor. Se știe că racheta va folosi noul combustibil Detsilin-M, care mărește raza de zbor cu 300 km. Dezvoltatorul rachetelor anti-navă Zircon este NPO Mashinostroeniya, care face parte din Tactical Missiles Corporation. Apariția unei rachete în serie poate fi așteptată până în 2020. În același timp, trebuie luat în considerare faptul că Rusia are o experiență bogată în crearea de rachete de croazieră antinavă de mare viteză, cum ar fi racheta antinavă serială P-700 Granit (2,5 M), seria P-270 Moskit. rachetă antinavă (2,8 M), pe care va fi înlocuită cu noile rachete antinavă Zircon.

focos viclean

Primele informații despre lansarea produsului Yu-71 (așa cum este desemnat în Occident) pe orbita joasă a Pământului de către racheta RS-18 Stiletto și întoarcerea sa în atmosferă au apărut în februarie 2015. Lansarea a fost făcută din zona de poziție a formațiunii Dombrovsky de către a 13-a divizie de rachete a Forțelor strategice de rachete (regiunea Orenburg). De asemenea, se raportează că până în 2025 divizia va primi 24 de produse Yu-71 pentru a echipa deja noile rachete Sarmat. Produsul Yu-71 în cadrul proiectului 4202 a fost, de asemenea, creat de NPO Mashinostroeniya din 2009.

Produsul este un focos de rachetă super manevrabil capabil să planeze cu o viteză de 11.000 km/h. Poate ajunge în spațiul apropiat și de acolo să lovească ținte, precum și să poarte o încărcătură nucleară și să fie echipat cu un sistem de război electronic. La momentul intrării în „scufundare” în atmosferă, viteza poate fi de 5000 m/s (18000 km/h) și din acest motiv Yu-71 are protecție împotriva supraîncălzirii și supraîncărcărilor și poate schimba cu ușurință direcția de zbor. fără a fi distrus.

Produsul Yu-71, având o manevrabilitate ridicată la viteze hipersonice în altitudine și îndreptare și zburând de-a lungul unei traiectorii non-balistice, devine de neatins pentru orice sistem de apărare aeriană. În plus, focosul este controlabil, datorită căruia are o precizie de lovire foarte mare: acest lucru îi va permite, de asemenea, să fie utilizat într-o versiune non-nucleară de înaltă precizie. Se știe că au fost făcute mai multe lansări în perioada 2011-2015. Se crede că produsul Yu-71 va fi pus în funcțiune în 2025 și va fi echipat cu ICBM Sarmat.

A urca

Dintre proiectele din trecut, se remarcă racheta X-90, care a fost dezvoltată de Biroul de Proiectare Raduga. Proiectul datează din 1971, a fost închis într-un an dificil pentru țară în 1992, deși testele au arătat rezultate bune. Racheta a fost demonstrată în mod repetat la spectacolul aerospațial MAKS. Câțiva ani mai târziu, proiectul a fost reînviat: racheta a primit o viteză de 4-5 Mach și o rază de acțiune de 3.500 km cu o lansare de la un transportator Tu-160. Zborul demonstrativ a avut loc în 2004. Trebuia să înarmeze racheta cu două focoase detașabile situate pe părțile laterale ale fuzelajului, dar proiectilul nu a intrat niciodată în serviciu.

Racheta hipersonică RVV-BD a fost dezvoltată de Biroul de Proiectare Vympel, numit după I.I. Toropova. Continuă linia de rachete K-37, K-37M, care sunt în serviciu cu MiG-31 și MiG-31BM. Racheta RVV-BD va înarma și interceptoarele hipersonice ale proiectului PAK DP. Potrivit declarației șefului KTRV Boris Viktorovich Obnosov, făcută la MAKS 2015, racheta a început să fie produsă în masă, iar primele sale loturi vor ieși de pe linia de asamblare încă din 2016. Racheta cântărește 510 kg, are un focos de fragmentare puternic exploziv și va lovi ținte la distanțe de 200 km la o gamă largă de altitudini. Motorul rachetă cu combustibil solid cu două moduri îi permite să dezvolte o viteză hipersonică de 6 M.

Hipersunetul Regatului Mijlociu

În toamna lui 2015, Pentagonul a raportat, iar acest lucru a fost confirmat de Beijing, că China a testat cu succes aeronava de manevră hipersonică DF-ZF Yu-14 (WU-14), care a fost lansată de la locul de testare Wuzhai. Yu-14 s-a separat de transportator „la marginea atmosferei”, apoi a planificat o țintă situată la câteva mii de kilometri în vestul Chinei. Zborul DF-ZF a fost monitorizat de serviciile de informații americane, iar potrivit acestora, dispozitivul a manevrat cu o viteză de 5 Mach, deși viteza sa ar putea atinge potențial 10 Mach. protecție împotriva încălzirii cinetice. Reprezentanții RPC au mai raportat că Yu-14 este capabil să spargă sistemul de apărare aeriană al SUA și să lanseze un atac nuclear global.

Proiecte America

În prezent, diverse avioane hipersonice sunt „în lucru” în Statele Unite, care sunt supuse unor teste de zbor cu diferite grade de succes. Lucrările asupra lor au început la începutul anilor 2000, iar astăzi se află la diferite niveluri de pregătire tehnologică. Boeing, dezvoltatorul vehiculului hipersonic X-51A, a anunțat recent că X-51A va fi pus în funcțiune încă din 2017.

Printre proiectele în derulare, Statele Unite au: proiectul focosului de manevră hipersonică AHW (Advanced Hypersonic Weapon), aeronava hipersonică Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle) lansată folosind ICBM-uri, aeronava hipersonică Kh-43 Hyper-X, un prototip de rachetă de croazieră hipersonică X-51A Waverider al companiei Boeing, echipată cu un ramjet hipersonic cu combustie supersonică. De asemenea, se știe că în Statele Unite se lucrează la UAV-ul hipersonic SR-72 de la Lockheed Martin, care abia în martie 2016 și-a anunțat oficial munca la acest produs.

Prima mențiune a UAV-ului SR-72 datează din 2013, când Lockheed Martin a anunțat că UAV-ul hipersonic SR-72 se va dezvolta pentru a înlocui aeronava de recunoaștere SR-71. Va zbura cu o viteză de 6400 km/h la altitudini de operare de 50-80 km până la suborbital, va avea un sistem de propulsie cu dublu circuit cu o admisie comună de aer și un aparat cu duză bazat pe un motor turborreactor pentru accelerare de la o viteză. de 3 M și un motor hipersonic ramjet cu combustie supersonică pentru zborul cu viteze de peste 3 M. SR-72 va efectua misiuni de recunoaștere, precum și va lovi cu arme aer-solă de înaltă precizie sub formă de rachete ușoare fără motor - nu vor avea nevoie de el, deoarece este deja disponibilă o viteză hipersonică bună de pornire.

Problemele problematice ale experților SR-72 includ alegerea materialelor și a designului pielii care pot rezista la sarcini termice mari de la încălzirea cinetică la temperaturi de 2000 ° C și peste. De asemenea, va fi necesar să se rezolve problema separării armelor de compartimentele interne la o viteză de zbor hipersonică de 5-6 Mach și să se excludă cazurile de pierdere a comunicării, care au fost observate în mod repetat în timpul testelor obiectului HTV-2. Lockheed Martin Corporation a spus că dimensiunea SR-72 va fi comparabilă cu dimensiunea SR-71 - în special, lungimea SR-72 va fi de 30 m. SR-72 este de așteptat să intre în funcțiune în 2030. .

Nu a fost creat niciun vehicul hipersonic

Crearea și dezvoltarea luptei hipersonic aeronava este unul dintre cele mai mari secrete nu numai în Rusia, ci și în SUA, China și alte țări ale lumii. Informațiile despre ei aparțin categoriei „top secret” – top secret. Într-un interviu exclusiv cu Izvestia, legendarul designer de rachete și tehnologie spațială Herbert Efremov, care a dedicat mai bine de 30 de ani creării tehnologiei hipersonice, a vorbit despre ce sunt vehiculele hipersonice și cu ce dificultăți se confruntă în dezvoltarea lor.

- Herbert Alexandrovich, acum vorbesc mult despre crearea aeronavelor hipersonice, dar majoritatea informațiilor despre ele sunt închise publicului larg ...

Să începem cu faptul că produsele care dezvoltă viteză hipersonică, creat cu mult timp în urmă. De exemplu, acestea sunt capetele obișnuite ale rachetelor balistice intercontinentale. Intrând în atmosfera Pământului, ei dezvoltă viteză hipersonică. Dar sunt incontrolabile și zboară pe o anumită traiectorie. Și interceptările lor prin intermediul apărării antirachetă (ABM) au fost demonstrate de mai multe ori.

Ca un alt exemplu, voi da strategia noastră rachetă de croazieră „Meteorit”, care odată a zburat cu o viteză nebună de Mach 3 - aproximativ 1000 m/s. Literal în pragul hipersunetului (vitezele hipersonice încep de la Mach 4,5. - Izvestia). Dar principala sarcină a aeronavelor hipersonice moderne (HZLA) nu este doar să zboare rapid undeva, ci să efectueze o misiune de luptă cu eficiență ridicată în condiții puternice. opoziţie dusman. De exemplu, americanii au doar 65 de distrugătoare de tip Arleigh Burke cu antirachete pe mare. Și apoi sunt 22 de crucișătoare antirachete din clasa Ticonderoga, 11 portavioane- fiecare dintre ele are la bază până la o sută de aeronave capabile să creeze un sistem aproape impenetrabil apărare antirachetă.

- Vrei să spui că viteza în sine nu rezolvă nimic?

În linii mari, viteza hipersonică este de 2 km/s. Pentru a depăși 30 km, trebuie să zbori 15 secunde. În secțiunea finală a traiectoriei, când aeronava hipersonică se apropie de țintă, vor fi desfășurate sistemele antirachetă și de apărare aeriană ale inamicului, pe care GZLA le va detecta. Și pentru a fi fabricate de sisteme moderne de apărare aeriană și de apărare antirachetă, dacă sunt dislocate în poziții, durează câteva secunde. Prin urmare, pentru utilizarea eficientă în luptă a GZLA o singură viteză nu este suficientă nimic dacă nu ai furnizat ascuns electronic și invulnerabilitate pentru sistemele de apărare antiaeriană/rachetă în etapa finală a zborului. Aici vor juca un rol atât viteza, cât și posibilitățile de protecție tehnică radio a dispozitivului de către propriile stații de interferență radio. Totul este în complex.

- Spui că nu trebuie să existe doar viteză - produsul trebuie să fie controlabil pentru a atinge scopul. Spuneți-ne despre posibilitatea de a controla vehiculul într-un flux hipersonic.

Toate vehiculele hipersonice zboară în plasmă. Și capetele nucleare de luptă zboară în plasmă și tot ce e a depășit Mach 4, în special 6. În jur se formează un nor ionizat și nu doar un flux cu vârtejuri: moleculele sunt mai departe descompuse în particule încărcate. Ionizarea afectează comunicarea, trecerea undelor radio. Este necesar ca sistemele de control și navigație ale GZLA la aceste viteze de zbor să străpungă această plasmă.

Pe „Meteorit” a trebuit să vedem suprafața pământului cu un radar. Navigarea a fost asigurată prin comparație imagini de locație de la o placă rachetă cu un standard video încorporat în sistem. Altfel era imposibil. „Calibru” și alte rachete de croazieră pot zbura astfel: am făcut recunoașterea terenului cu un radioaltimetru - aici este un deal, aici este un râu, aici este o vale. Dar acest lucru este posibil atunci când zbori la o altitudine de sute de metri. Și când te ridici la o înălțime de 25 km, nu poți distinge niciun deal cu un radioaltimetru. Prin urmare, am găsit anumite zone la sol, în comparație cu ceea ce a fost înregistrat în standardul video și am determinat deplasarea rachetei la stânga sau la dreapta, înainte, înapoi și cu cât.

- In multe manuale pentru manechine, zborul hipersonic in atmosfera este comparat cu alunecarea pe hartie abraziva datorita rezistentei foarte mari. Cât de adevărată este această afirmație?

Puțin inexacte. La hipersunete, în jurul valorii de tot felul de curgeri turbulente, încep turbulențe și tremurături ale aparatului. Regimurile de stres termic se modifică în funcție de faptul că fluxul este laminar (neted) la suprafață sau cu întreruperi. Există o mulțime de dificultăți. De exemplu, sarcina termică crește brusc. Dacă zburați cu o viteză de Mach 3, aveți încălzire a pielii GZLA în jur de 150 de grade în atmosferă, în funcție de altitudine. Cu cât altitudinea de zbor este mai mare, cu atât mai puțină încălzire. Dar, în același timp, dacă zburați cu o viteză de două ori mai mare, încălzirea va fi mult mai mare. Prin urmare, trebuie folosite materiale noi.

- Și ce poate fi citat ca exemplu de astfel de materiale?

Diverse materiale de carbon. Pe focoasele nucleare care se află pe „sute” intercontinentale (rachete balistice UR-100 dezvoltate de NPO Mashinostroeniya), chiar și fibra de sticla. Cu hipersunetul, temperatura este de multe mii de grade. DAR oțelul ține doar 1200 grade Celsius. Alea sunt firimituri.

Temperaturile hipersonice îndepărtează așa-numitul „strat sacrificial” (un strat de acoperire care se consumă în timpul zborului unei aeronave. - Izvestia). Prin urmare, carcasa focoaselor nucleare este proiectată astfel încât cea mai mare parte va fi „mâncat” de hipersunete, în timp ce umplutura internă va fi păstrată. Dar GZLA nu poate exista „strat sacrificial”. Dacă zburați pe un produs controlat, trebuie să mențineți o formă aerodinamică. Nu puteți „toci” produsul astfel încât să ardă degetul și marginile aripilor etc. Apropo, asta s-a făcut în americană Navetă și pe Buranul nostru. Acolo s-au folosit materiale de grafit ca protecție termică.

- Este corect să scrieți în literatura de știință populară că pentru un aparat atmosferic hipersonic proiectul ar trebui să fie ca un singur corp solid monolitic?

Nu este necesar. Ele pot consta din compartimente și elemente diferite.

- Adică este posibilă schema clasică a structurii rachetei?

Desigur. Selectați materiale, comandați noi dezvoltări, dacă este necesar, verificați, lucrați pe standuri, în zbor, corectați dacă ceva nu a mers prost. De asemenea, trebuie să poată măsura sute de senzori de telemetrie de o complexitate incredibilă.

- Care motor este mai bun - combustibil solid sau lichid pentru un vehicul hipersonic?

Combustibilul solid nu este deloc potrivit aici, deoarece poate face overclock, dar este imposibil să zbori cu el pentru o lungă perioadă de timp. Astfel de motoare în balistică rachete precum „Mace”, „Topol”.În cazul GZLA, acest lucru este inacceptabil. Pe racheta noastră Yakhont (rachetă de croazieră anti-navă, parte a complexului Bastion. - Izvestia) există doar un propulsor de lansare cu propulsie solidă. Apoi zboară pe un motor ramjet lichid.

Există încercări de a face un motor ramjet cu un conținut intern de combustibil solid, care este uns peste camera de ardere. Dar nu este suficient și pentru distanțe lungi.

Pentru combustibili lichizi, puteți face rezervorul mai mic, de orice formă. Unul dintre meteoriți a zburat cu tancurile în aripi. A fost testat pentru că trebuia să realizăm o autonomie de 4-4,5 mii km. Și a zburat cu un motor cu reacție de aer care funcționa cu combustibil lichid.

- Care este diferența dintre un motor cu reacție de aer și un motor cu propulsie lichidă?

Un motor cu reacție cu propulsie lichidă conține oxidantul și combustibilul în rezervoare separate, care sunt amestecate în camera de ardere. Motorul cu reacție este alimentat de un singur combustibil: kerosen, decilină sau bicilină. Agentul de oxidare este oxigenul care intră în aer. Bicilin (combustibil obținut din motorină în vid prin procese de hidrogenare. - Izvestia) a fost dezvoltat de la comanda noastră pentru Meteorit. Acest combustibil lichid are densitate foarte mare, permițându-vă să faceți un rezervor cu un volum mai mic.

- Sunt cunoscute fotografii cu aeronave hipersonice cu motor cu reacție. Toate au o formă interesantă: nu raționalizată, ci mai degrabă unghiulară și pătrată. De ce?

Probabil vorbiți despre X-90 sau, așa cum se numește în Occident, AS-X-21 Koala(prima GZLA experimentală sovietică. - Izvestia). Ei bine, da, este un urs stângaci. În față se află așa-numitele „plăci”, „pene” (elemente structurale cu colțuri ascuțite, margini. - „Izvestia”). Toate acestea pentru ca fluxul de aer care intră în motor să fie acceptabil pentru ardere și arderea normală a combustibilului. Pentru a face acest lucru, creăm așa-numitele unde de șoc (o creștere bruscă a presiunii, a densității, a temperaturii gazului și o scădere a vitezei acestuia atunci când fluxul supersonic întâlnește un fel de obstacol. - Izvestia). Salturile se formează doar pe „plăci” și „pene” - acele elemente structurale care atenuează viteza aerului.

În drum spre motor, poate exista un al doilea șoc, al treilea. Întreaga nuanță este că aerul nu trebuie să intre în camera de ardere cu aceeași viteză, cu care zboară GZLA. Trebuie redus. Și foarte puternic. Preferabil până la valori subsonice, pentru care totul a fost elaborat, verificat și testat. Dar tocmai aceasta este problema pe care creatorii GZLA încearcă să o rezolve și nehotărâtă în 65 de ani.

De îndată ce treci de Mach 4.5, într-o mișcare atât de mare, particulele de aer se strecoară în motoare foarte repede. Și trebuie să „reduceți” combustibilul atomizat și oxidantul - oxigenul atmosferic - unul la celălalt. Această interacțiune ar trebui să fie cu o combustie ridicată a combustibilului. Interacțiunea nu ar trebui să fie perturbată de unele fluctuații, de un suflu în plus în interior. Cum să faci asta, nimeni nu și-a dat seama încă.

- Este posibil să se creeze un GZLA pentru nevoi civile, pentru transportul de pasageri și mărfuri?

Poate. La unul dintre spectacolele aeriene de la Paris a fost prezentată o aeronavă dezvoltată de francezi împreună cu britanici. Motorul turboreactor îl ridică la o înălțime, iar apoi mașina accelerează până la aproximativ Mach 2. Apoi se deschid motoarele ramjet, care aduc aeronava la o viteză de Mach 3,5 sau 4. Și apoi zboară la o altitudine de 30 de kilometri undeva de la New York până în Japonia. Înainte de aterizare, se activează modul invers: mașina coboară, trece la un turboreactor, ca un avion normal, intră în atmosferă și aterizează. Hidrogenul este considerat combustibil, fiind cea mai bogată în calorii.

- În prezent, Rusia și Statele Unite dezvoltă cel mai activ avioane hipersonice. Puteți evalua succesele adversarilor noștri?

Cât despre evaluări, pot spune - lăsați băieții să lucreze. De 65 de ani, nu au făcut nimic. La viteze de la 4,5 la 6 Machs, nu există un singur GZLA realizat efectiv.

Cel mai recent avion hipersonic Yu-71 (Yu-71)

Arme hipersonice și hiperviteză: cum fizica îi împiedică pe armată să facă racheta visurilor lor

Mai detaliatși o varietate de informații despre evenimentele care au loc în Rusia, Ucraina și alte țări ale frumoasei noastre planete, pot fi obținute pe conferințe pe internet, deținut constant pe site-ul „Cheile Cunoașterii”. Toate conferințele sunt deschise și complet gratuit. Invităm pe toți cei interesați...

Războiul Rece care a avut loc între SUA și URSS în 1946-1991 s-a încheiat de mult. Cel puțin așa cred mulți experți. Cu toate acestea, cursa înarmărilor nu s-a oprit nici măcar un minut și chiar și astăzi se află în stadiul de dezvoltare activă. În ciuda faptului că astăzi principalele amenințări la adresa țării sunt grupările teroriste, relațiile dintre puterile mondiale sunt și ele tensionate. Toate acestea creează condiții pentru dezvoltarea tehnologiilor militare, dintre care una este o aeronavă hipersonică.

Nevoie

Relațiile dintre Statele Unite și Rusia sunt foarte agravate. Și, deși la nivel oficial Statele Unite sunt numite o țară parteneră în Rusia, mulți experți politici și militari susțin că există un război tacit între țări nu numai pe frontul politic, ci și asupra armatei sub formă de arme. rasă. În plus, Statele Unite folosesc activ NATO pentru a încercui Rusia cu sistemele sale de apărare antirachetă.

Acest lucru nu poate decât să îngrijoreze conducerea Rusiei, care a început de mult să dezvolte vehicule aeriene fără pilot care depășesc viteza hipersonică. Aceste drone pot fi echipate cu un focos nuclear și pot livra cu ușurință o bombă oriunde în lume și suficient de rapid. O aeronavă hipersonică similară a fost deja creată - aceasta este linia Yu-71, care este testată astăzi în strictă secret.

Dezvoltarea armelor hipersonice

Pentru prima dată, aeronavele care puteau zbura cu viteza sunetului au început să fie testate în anii 50 ai secolului XX. Apoi a fost încă legat de așa-numitul Război Rece, când două puteri dezvoltate (URSS și SUA) au căutat să se depășească în cursa înarmărilor. Primul proiect a fost sistemul Spiral, care era o aeronavă orbitală compactă. Trebuia să concureze și chiar să depășească aeronava hipersonică americană X-20 Dyna Soar. De asemenea, aeronava sovietică trebuia să aibă capacitatea de a atinge viteze de până la 7000 km/h și, în același timp, să nu se destrame în atmosferă în timpul supraîncărcărilor.

Și deși oamenii de știință și designerii sovietici au încercat să dea viață unei astfel de idei, nici măcar nu s-au putut apropia de caracteristicile prețuite. Prototipul nici nu a decolat, dar guvernul sovietic a răsuflat uşurat când şi avionul american a eşuat în timpul testelor. Tehnologiile de atunci, inclusiv în industria aviației, erau infinit de departe de cele actuale, așa că crearea unei aeronave care putea depăși de mai multe ori viteza sunetului a fost sortită eșecului.

Totuși, în 1991, a fost testată o aeronavă care putea atinge viteze care depășesc viteza sunetului. Era laboratorul zburător „Cold”, creat pe baza rachetei 5V28. Testul a avut succes, iar apoi avionul a reușit să atingă o viteză de 1900 km/h. În ciuda progreselor, dezvoltarea de după 1998 a fost oprită din cauza crizei economice.

Tehnologiile secolului 21

Nu există informații precise și oficiale despre dezvoltarea aeronavelor hipersonice. Cu toate acestea, dacă colectăm materiale din surse deschise, putem concluziona că astfel de dezvoltări au fost efectuate în mai multe direcții simultan:

1. Crearea de focoase pentru rachete balistice intercontinentale. Masa lor a depășit masa rachetelor standard, totuși, datorită capacității de manevră în atmosferă, este imposibil sau cel puțin extrem de dificil să le intercepteze cu sisteme de apărare antirachetă.
2. Dezvoltarea complexului Zircon este o altă direcție în dezvoltarea tehnologiei, care se bazează pe utilizarea lansator de rachete supersonice Yakhont.
3. Crearea unui complex ale cărui rachete pot depăși viteza sunetului de 13 ori.

Dacă toate aceste proiecte sunt unite într-o singură exploatație, atunci prin eforturi comune se poate crea o rachetă aeriană, terestră sau pe navă. Dacă proiectul Prompt Global Strike, creat în SUA, va avea succes, atunci americanii vor avea ocazia să lovească oriunde în lume în decurs de o oră. Rusia se va putea apăra numai cu tehnologii de dezvoltare proprie.

Experții americani și britanici înregistrează teste cu rachete supersonice care pot atinge viteze de până la 11.200 km/h. Având în vedere o viteză atât de mare, este aproape imposibil să le doborâți (nici un sistem de apărare antirachetă din lume nu este capabil de acest lucru). În plus, sunt chiar extrem de greu de urmărit. Există foarte puține informații despre proiect, care apare uneori sub numele Yu-71.

Ce se știe despre aeronava hipersonică rusă Yu-71?

Având în vedere faptul că proiectul este clasificat, există foarte puține informații despre el. Se știe că acest planor face parte din programul supersonic al rachetei și, teoretic, este capabil să zboare la New York în 40 de minute. Desigur, această informație nu are o confirmare oficială și există la nivel de speculații și zvonuri. Dar având în vedere că rachetele supersonice rusești pot atinge viteze de 11.200 km/h, astfel de concluzii par destul de logice.

Potrivit diferitelor surse, aeronava hipersonică Yu-71:

1. Posedă o manevrabilitate ridicată.
2. Se poate planifica.
3. Capabil să atingă viteze de peste 11.000 km/h.
4. Poate merge în spațiu în timpul zborului.

Declarații

În acest moment, testele aeronavei hipersonice rusești Yu-71 nu au fost încă finalizate. Cu toate acestea, unii experți susțin că până în 2025 Rusia ar putea primi acest planor supersonic și va fi posibil să-l echipeze cu arme nucleare. O astfel de aeronavă va fi pusă în funcțiune și, teoretic, va fi capabilă să efectueze o lovitură nucleară precisă oriunde în lume în doar o oră.

Reprezentantul Rusiei la NATO, Dmitri Rogozin, a spus că industria odată cea mai dezvoltată și mai avansată a URSS a rămas în urma cursei înarmărilor în ultimele decenii. Cu toate acestea, mai recent, armata a început să revină. Tehnologia sovietică învechită este înlocuită cu noi mostre ale dezvoltărilor rusești. În plus, armele din generația a cincea, blocate în anii 90 sub formă de proiecte pe hârtie, capătă o formă vizibilă. Potrivit politicianului, noi mostre de arme rusești pot surprinde lumea cu imprevizibilitate. Este probabil ca Rogozin să se refere la noul avion hipersonic Yu-71, care poate transporta un focos nuclear.

Se crede că dezvoltarea acestei aeronave a început în 2010, dar în Statele Unite au aflat despre ea abia în 2015. Dacă informațiile despre caracteristicile sale tehnice sunt adevărate, atunci Pentagonul va trebui să rezolve o sarcină dificilă, deoarece racheta. sistemele de apărare utilizate în Europa și pe teritoriul acesteia nu vor putea să ofere opoziție unei astfel de aeronave. În plus, Statele Unite și multe alte țări vor fi pur și simplu lipsite de apărare împotriva unor astfel de arme.

Alte functii

Pe lângă posibilitatea de a provoca lovituri nucleare asupra inamicului, planorul, datorită echipamentelor moderne de război electronice puternice, va putea efectua recunoaștere, precum și dezactivarea dispozitivelor echipate cu echipamente electronice.

Potrivit rapoartelor NATO, din aproximativ 2020 până în 2025, în armata rusă pot apărea până la 24 de astfel de avioane, care pot trece în liniște granița și pot distruge un întreg oraș cu doar câteva focuri.

Planuri de dezvoltare

Desigur, nu există date despre adoptarea aeronavei promițătoare Yu-71, dar se știe că a fost dezvoltat din 2009. În acest caz, dispozitivul va putea nu numai să zboare în linie dreaptă, ci și să manevreze.

Este manevrabilitatea la viteze hipersonice care va deveni o caracteristică a aeronavei. Doctorul în științe militare Konstantin Sivkov susține că rachetele intercontinentale pot atinge viteze supersonice, dar în același timp acționează ca focoasele balistice convenționale. În consecință, calea lor de zbor este ușor de calculat, ceea ce face posibil ca sistemul de apărare antirachetă să le doboare. Dar aeronavele ghidate reprezintă o amenințare serioasă pentru inamic, deoarece traiectoria lor este imprevizibilă. Prin urmare, este imposibil să se determine în ce punct va fi aruncată bomba și, deoarece punctul de aruncare nu poate fi determinat, nici traiectoria căderii focosului nu este calculată.

La Tula, pe 19 septembrie 2012, la o ședință a comisiei militaro-industriale, Dmitri Rogozin a anunțat că ar trebui să se creeze în curând un nou holding, a cărui sarcină să fie dezvoltarea tehnologiilor hipersonice. Întreprinderile care vor face parte din holding au fost imediat numite:

1. „Rachete tactice”.
2. „Inginerie NPO”. În acest moment, compania dezvoltă tehnologii supersonice, dar în acest moment compania face parte din structura Roscosmos.
3. Următorul membru al holdingului ar trebui să fie concernul Almaz-Antey, care dezvoltă în prezent tehnologii pentru industria aerospațială și antirachetă.

Rogozin consideră că o astfel de fuziune este necesară, însă aspectele juridice nu permit să aibă loc. De asemenea, se remarcă faptul că crearea unui holding nu presupune preluarea de către o societate de către alta. Aceasta este tocmai fuziunea și munca comună a tuturor întreprinderilor, care va accelera dezvoltarea tehnologiilor hipersonice.

Igor Korotchenko, președintele consiliului din cadrul Ministerului Apărării din RF, susține și ideea creării unui holding care să dezvolte tehnologii hipersonice. Potrivit acestuia, noul holding este cu adevărat necesar, deoarece va permite direcționarea tuturor eforturilor pentru a crea un tip promițător de armă. Ambele companii au un mare potențial, dar individual nu vor putea obține rezultatele care sunt posibile printr-o combinație de eforturi. Împreună vor putea contribui la dezvoltarea complexului de apărare al Federației Ruse și să creeze cea mai rapidă aeronavă din lume, a cărei viteză va depăși așteptările.

Armele ca instrument de luptă politică

Dacă până în 2025 nu numai rachetele hipersonice cu focoase nucleare, ci și planoarele Yu-71 vor fi în serviciu, acest lucru va întări serios pozițiile politice ale Rusiei în timpul negocierilor cu Statele Unite. Și acest lucru este complet logic, deoarece toate țările în cursul negocierilor acționează dintr-o poziție de forță, dictând condiții favorabile părții opuse. Negocierile egale între cele două țări sunt posibile numai dacă ambele părți au arme puternice.

Vladimir Putin, în discursul său la conferința Armată-2015, a spus că forțele nucleare primesc noi rachete intercontinentale în valoare de 40 de unități. Acestea s-au dovedit a fi tocmai rachete hipersonice și în prezent pot depăși sistemele de apărare antirachetă existente. Viktor Murakhovsky, membru al consiliului de experți al comisiei militaro-industriale, confirmă că în fiecare an ICBM-urile sunt îmbunătățite.

Rusia testează și dezvoltă noi rachete de croazieră capabile să zboare la viteze hipersonice. Se pot apropia de ținte la altitudini foarte joase, făcându-le practic invizibile pentru radar. Mai mult, sistemele moderne de apărare antirachetă aflate în serviciu cu NATO nu pot lovi astfel de rachete din cauza altitudinii reduse de zbor. În plus, teoretic, sunt capabili să intercepteze ținte care se mișcă cu viteze de până la 800 de metri pe secundă, în timp ce viteza aeronavei Yu-71 și a rachetelor de croazieră este mult mai mare. Acest lucru face ca sistemele de apărare antirachetă ale NATO să fie aproape inutile.

Proiecte din alte țări

Se știe că China și Statele Unite dezvoltă, de asemenea, un analog al aeronavei hipersonice rusești. Caracteristicile modelelor inamice sunt încă neclare, dar putem deja presupune că dezvoltarea chineză este capabilă să concureze cu aeronavele rusești.

Cunoscută sub numele de Wu-14, aeronava chinezească a fost testată în 2012 și chiar și atunci a reușit să atingă viteze de peste 11.000 km/h. Cu toate acestea, armele pe care acest dispozitiv este capabil să le poarte nu sunt menționate nicăieri.

Cât despre drona american Falcon HTV-2, aceasta a fost testată în urmă cu câțiva ani, dar s-a prăbușit în 10 minute de zbor. Cu toate acestea, aeronava hipersonică X-43A, care a fost manipulată de inginerii NASA, a fost testată înaintea sa. În timpul testelor, a arătat o viteză fantastică - 11.200 km/h, care depășește viteza sunetului de 9,6 ori. Prototipul a fost testat în 2001, dar apoi în timpul testelor a fost distrus din cauza faptului că a scăpat de sub control. Dar în 2004 aparatul a fost testat cu succes.

Teste similare efectuate de Rusia, China și Statele Unite pun sub semnul întrebării eficiența sistemelor moderne de apărare antirachetă. Introducerea tehnologiilor hipersonice în sectorul militar-industrial face deja o adevărată revoluție în lumea militară.

Concluzie

Desigur, dezvoltarea militaro-tehnică a Rusiei nu poate decât să se bucure, iar prezența unui astfel de avion în armamentul armatei este un mare pas în îmbunătățirea capacității de apărare a țării, dar este o prostie să credem că alte puteri mondiale nu încercarea de a dezvolta astfel de tehnologii.

Chiar și astăzi, cu acces gratuit la informații prin internet, știm foarte puține despre evoluțiile promițătoare ale armelor domestice, iar descrierea „Yu-71” este cunoscută doar prin zvonuri. În consecință, nici măcar nu ne putem apropia de a ști ce tehnologii sunt dezvoltate chiar acum în alte țări, inclusiv China și Statele Unite. Dezvoltarea activă a tehnologiei în secolul 21 vă permite să inventați rapid noi tipuri de combustibil și să aplicați metode tehnice și tehnologice necunoscute anterior, astfel încât dezvoltarea aeronavelor, inclusiv a celor militare, este foarte rapidă.

Este de remarcat faptul că dezvoltarea tehnologiilor care permit aeronavelor să atingă viteze care depășesc de 10 ori viteza sunetului va afecta nu numai sfera militară, ci și cea civilă. În special, producători de avioane de linie cunoscuti precum Airbus sau Boeing au anunțat deja posibilitatea de a crea avioane hipersonice pentru transportul aerian de pasageri. Desigur, astfel de proiecte sunt încă doar în planuri, dar probabilitatea de a dezvolta astfel de aeronave astăzi este destul de mare.

În istorie, GLA-urile au fost implementate sub forma mai multor avioane de testare, vehicule aeriene fără pilot și stadii orbitale - avioane spațiale ale navelor spațiale reutilizabile (MTKK). De asemenea, au existat și există încă un număr mare de proiecte de vehicule de acest tip, precum și sisteme aerospațiale (aeronave orbitale) cu booster hipersonic și etape orbitale sau cu o singură treaptă AKS-navă spațială și avioane spațiale de pasageri.

Unul dintre primele proiecte detaliate ale GLA a fost proiectul Zenger nerealizat de a crea un bombardier spațial de luptă parțial orbital „Silbervogel” în Germania nazistă.

Spre deosebire de avioane spațiale, din cauza necesității de propulsie și tehnologii structurale mai complexe atunci când se creează nave spațiale, niciunul dintre proiectele de nave spațiale nu a fost implementat până în prezent.

Aeronavă hipersonică

În anii 1960, Statele Unite au desfășurat un program de dezvoltare și zbor al unui avion-rachetă experimental X-15 nord-american, care a devenit primul din istorie și, timp de 40 de ani, singura aeronavă GLA care a efectuat zboruri spațiale suborbitale cu echipaj. În SUA, 13 dintre zborurile sale peste 80 km și în lume (FAI) - 2 dintre ele, în care a fost depășită limita spațiului de 100 km, sunt recunoscute drept zboruri spațiale suborbitale cu echipaj, iar participanții lor sunt astronauți.

Programe similare în URSS și în alte țări.

La începutul secolului 21, a existat un proiect în Rusia, dar proiectul unei nave spațiale înaripate Clipper, parțial reutilizabil, lansat pe un vehicul de lansare convențional, a fost anulat.

În Statele Unite, proiectul Boeing X-37 continuă cu zborurile pe orbita unui avion spațial experimental lansat pe un vehicul de lansare. Sunt în curs de dezvoltare proiecte: în Marea Britanie - o navă spațială AKS cu o singură etapă Skylon cu o lansare și aterizare orizontală, în India - un prototip de avion spațial lansat pe un vehicul de lansare a unei nave spațiale AKS cu o singură etapă RLV / AVATAR cu o lansare verticală și o aterizare orizontală, în China - un avion spațial lansat pe un vehicul de lansare și prototipul său Shenlong și MTKK în două etape cu lansare și aterizare orizontală etc.

• Sistem spațial cu o singură etapă

UAV-uri hipersonice

Sunt dezvoltate și implementate proiecte de GLA experimentale speciale fără pilot pentru a testa posibilitățile de a crea ACS de transport reutilizabil în două și o etapă (avioane spațiale și nave spațiale) ale următoarelor generații și tehnologii avansate de construcție a motoarelor rachete (scramjet) și altele.

Au existat proiecte GLA fără pilot aduse în diferite etape inițiale de implementare în SUA - Boeing X-43, Rusia - „Cold” și „Needle”, Germania - SHEFEX (prototip de avion spațial / navă spațială), Australia - AUSROCK și altele.

Rachete hipersonice și focoase cu rachete dirijate

Anterior, au fost dezvoltate o serie de proiecte pentru rachete de croazieră experimentale și de luptă (de exemplu, X-90 în URSS) și non-croazieră (de exemplu, X-45 în URSS) care ating viteze hipersonice.

Tehnologii și aplicații

GZLA pot fi fără motoare sau echipate cu diverse tipuri de sisteme de propulsie: motoare rachete lichide (LPRE), motoare ramjet hipersonice (motoare scramjet), motoare rachete cu propulsie solidă (SSRM) (precum și motoare rachete teoretic nucleare (NRE) și altele), inclusiv inclusiv o combinație de astfel de motoare și boosters. Adică, termenul „hipersonic” implică capacitatea dispozitivului de a se deplasa cu viteză hipersonică în aer, folosind atât motoarele, cât și aerul într-o formă sau alta.

Având în vedere potențialul tehnologiei, organizațiile din întreaga lume efectuează cercetări în domeniul zborului hipersonic și dezvoltării scramjet. Aparent, prima aplicație va fi pentru rachete militare ghidate, deoarece această zonă necesită doar modul avion în intervalul de altitudine, și nu accelerație la viteza orbitală. Astfel, principalele fonduri de dezvoltare în acest domeniu merg tocmai în cadrul contractelor militare.

Sistemele spațiale hipersonice pot beneficia sau nu de pe urma utilizării etajelor cu scramjet. Impuls specific sau eficiență scramjet teoretic variază între 1000 și 4000 de secunde, în timp ce în cazul unei rachete această valoare pentru 2009 nu depășește 470 de secunde, ceea ce înseamnă în principiu acces mult mai ieftin în spațiu. Cu toate acestea, această cifră va scădea rapid pe măsură ce viteza crește și va exista, de asemenea, o deteriorare a raportului de ridicare la tragere. Problemă semnificativă a raportului de tracțiune scăzut scramjet la masa sa, care este 2, care este de aproximativ 50 de ori mai slabă decât acest indicator pentru LRE. Acest lucru este parțial compensat de faptul că costul compensării gravitației în modul efectiv de aeronave este nesemnificativ, dar o ședere mai lungă în atmosferă înseamnă pierderi aerodinamice mai mari.

Avion-avion de linie cu scramjet ar trebui să reducă semnificativ timpul de călătorie de la un punct la altul, făcând posibil ca orice punct de pe Pământ să fie atins în 90 de minute. Cu toate acestea, rămân întrebări dacă astfel de vehicule pot transporta suficient combustibil pentru a zbura pe distanțe suficient de lungi și dacă pot zbura la o înălțime suficientă pentru a evita efectele sonore asociate zborului supersonic. De asemenea, rămân incerte întrebări legate de costul total al unor astfel de zboruri și de posibilitatea utilizării multiple a vehiculelor după zborul hipersonic.

Avantaje și dezavantaje în cazul vehiculelor spațiale

Avantajul unui avion hipersonic ca X-30 constă în eliminarea sau reducerea cantităţii de oxidant transportat. De exemplu, rezervorul exterior al navetei spațiale MTKK la lansare conține 616 tone de oxigen lichid (oxidant) și 103 tone de hidrogen lichid (combustibil). Naveta spațială-avionul spațial în sine nu cântărește mai mult de 104 de tone la aterizare. Astfel, 75% din întreaga structură este oxidantul transportat. Eliminarea acestei mase suplimentare ar trebui să ușureze ambarcațiunea și, sperăm, să crească cota de sarcină utilă. Acesta din urmă poate fi considerat scopul principal al studiului scramjetîmpreună cu perspectiva reducerii costurilor de livrare a mărfurilor pe orbită.

Dar există anumite dezavantaje:

Raport de tracțiune-greutate scăzut

motor rachetă lichid LRE") e diferit foarte un raport mare de tracțiune în raport cu masa sa (până la 100:1 sau mai mult), care permite rachetelor să atingă performanțe ridicate atunci când transportă marfa pe orbită. Dimpotrivă, raportul de tracțiune scramjet la masa sa este de aproximativ 2, ceea ce înseamnă o creștere a ponderii motorului în masa de lansare a dispozitivului (fără a ține cont de necesitatea reducerii acestei valori de cel puțin patru ori din cauza lipsei unui oxidant). În plus, prezența unei limite mai mici de viteză scramjet iar scăderea eficienței sale odată cu creșterea vitezei determină necesitatea utilizării pe astfel de sisteme spațiale LRE cu toate neajunsurile lor.

Necesitatea unor motoare suplimentare pentru a atinge orbită

hipersonic ramjet au o gamă teoretică de viteze de funcționare de la 5-7 până la prima viteză spațială de 25, dar așa cum au arătat studiile în cadrul proiectului X-30, limita superioară este stabilită de posibilitatea arderii combustibilului în fluxul de aer care trece și este de aproximativ 17 . Astfel, este necesar un alt sistem suplimentar de accelerare a jetului în intervalul de viteză de nefuncționare. Deoarece diferența necesară în completarea vitezelor este nesemnificativă, iar proporția Lunîn masa de lansare a unei aeronave hipersonice este mare, utilizarea rachetelor suplimentare de rachete de diferite tipuri este o opțiune complet acceptabilă. Oponenții de cercetare scramjet susțin că orice perspective ale acestui tip de aparate se pot manifesta numai pentru sistemele spațiale cu o singură etapă. Susținătorii acestor studii susțin că variantele de sisteme cu mai multe etape care utilizează scramjet de asemenea justificat.

Etapa de întoarcere

Potenţial, partea inferioară a protecţiei termice a unei nave spaţiale hipersonice trebuie dublată pentru a readuce vehiculul la suprafaţă. Utilizarea unei acoperiri ablative poate însemna pierderea acestuia după orbită, protecția termică activă folosind combustibil ca lichid de răcire necesită ca motorul să funcționeze.

Preț

Reducerea cantității de combustibil și oxidant în cazul vehiculelor hipersonice înseamnă o creștere a ponderii costului vehiculului însuși în costul total al sistemului. De fapt, costul unei aeronave cu scramjet poate fi foarte mare în comparație cu costul combustibilului, deoarece costul echipamentelor aerospațiale este cu cel puțin două ordine de mărime mai mare decât pentru oxigenul lichid și rezervoarele pentru acesta. Astfel, dispozitivele cu scramjet cele mai justificate ca sisteme reutilizabile. Dacă echipamentele pot fi refolosite în condițiile extreme ale zborului hipersonic nu este în întregime clar - toate sistemele proiectate până acum nu au fost concepute pentru a le returna și reutiliza.

Costul final al unui astfel de dispozitiv este subiectul unei discuții intense, deoarece acum nu există o convingere clară în perspectivele unor astfel de sisteme. Aparent, pentru a fi justificat economic, un vehicul hipersonic va trebui să aibă mai mult Lun comparativ cu un vehicul de lansare cu aceeași masă de lansare.