överljudsflygplan. Hypersonic flygplan. För- och nackdelar när det gäller rymdfarkoster

hypersonisk flygplan, som kommer att nå teknisk mognad inom en snar framtid, kan radikalt förändra hela sfären av missilvapen. Och Ryssland måste gå med i det här racet, annars finns det risk att förlora för mycket. När allt kommer omkring talar vi om inget mindre än en vetenskaplig och teknisk revolution.

Det är för tidigt att tala om en kapprustning på det här området – idag är det ett teknikkapplöpning. Hypersoniska projekt har ännu inte gått utöver FoU:s omfattning: hittills flyger mestadels demonstranter. Deras nivåer av teknisk beredskap på DARPA-skalan ligger huvudsakligen på fjärde eller sjätte position (på en tiogradig skala).

Det är dock inte nödvändigt att tala om hyperljud som någon form av teknisk nyhet. Stridsspetsar från ICBM kommer in i atmosfären på hypersoniska, nedstigningsfordon med astronauter, rymdfärjor är också hypersoniska. Men att flyga i hypersoniska hastigheter medan man går ner från omloppsbana är en nödvändig nödvändighet, och det varar inte länge. Vi kommer att prata om flygplan för vilka hyperljud är ett vanligt användningssätt, och utan det kommer de inte att kunna visa sin överlägsenhet och visa sina förmågor och kraft.

PÅVERKAN FRÅN ORBIT

Vi kommer att prata om hypersonisk manövrering av guidade objekt - manövrering av stridsspetsar från ICBM, hypersoniska kryssningsmissiler, hypersoniska UAV:er. Vad menar vi egentligen med hypersoniska flygplan? Först och främst har vi följande egenskaper i åtanke: flyghastighet - 5-10 M och högre, täckt driftshöjdområde - 25-140 km. En av de mest attraktiva egenskaperna hos hypersoniska fordon är omöjligheten av tillförlitlig spårning av luftförsvarssystem, eftersom objektet flyger i ett plasmamoln som är ogenomskinligt för radar. Det är också värt att notera den höga manövrerbarheten och den minimala reaktionstiden för att besegra. Till exempel tar ett hypersoniskt fordon bara en timme efter att ha lämnat omloppsbanan för att träffa det valda målet.

Projekt av hypersoniska enheter har utvecklats mer än en gång och fortsätter att utvecklas i vårt land. Man kan minnas Tu-130, Ajax-flygplanet på två typer av bränsle - väte för höga flyghastigheter och fotogen för mindre.

Projektet för OKB im. Mikoyan "Spiral", där det återvändande hypersoniska flygplanet lanserades i omloppsbana av ett hypersoniskt boosterflygplan, och efter att ha slutfört stridsuppdrag i omloppsbana, återvände till atmosfären, utförde manövrar i det också i hypersoniska hastigheter. Utvecklingen under spiralprojektet användes i projekten för BOR och rymdfärjan Buran. Det finns officiellt obekräftad information om Aurora hypersoniska flygplan som skapats i USA. Alla har hört talas om honom, men ingen har någonsin sett honom.

"ZIRCON" FÖR FLOTTA

17 mars 2016 blev det känt att Ryssland officiellt har börjat testa hypersonisk anti-skepp kryssningsmissil(PKR) "Zirkon". Den nyaste projektilen kommer att vara beväpnad med femte generationens atomubåtar ("Husky"), den kommer också att tas emot av ytfartyg och, naturligtvis, flaggskeppet ryska flottan"Peter den store". En hastighet på 5-6 M och en räckvidd på minst 400 km (en missil kommer att täcka detta avstånd på fyra minuter) kommer att avsevärt komplicera tillämpningen av motåtgärder. Det är känt att raketen kommer att använda det nya Detsilin-M-bränslet, vilket ökar flygräckvidden med 300 km. Utvecklaren av Zircon anti-ship missiler är NPO Mashinostroeniya, som är en del av Tactical Missiles Corporation. Uppkomsten av en serieraket kan förväntas senast 2020. Samtidigt bör man ta hänsyn till att Ryssland har rik erfarenhet av att skapa höghastighetsflygplansmissiler, som den seriella P-700 Granit anti-skeppsmissilen (2,5 M), den seriella P-270 Moskit anti-skeppsmissil (2,8 M), på vilken kommer att ersättas av de nya Zircon anti-skeppsmissilerna.

INTELLIGENT stridshuvud

Den första informationen om uppskjutningen av Yu-71-produkten (som den betecknas i väst] i låg omloppsbana om jorden av RS-18 Stiletto-raketen och dess återinträde i atmosfären dök upp i februari 2015. Uppskjutningen gjordes från positionsområdet för Dombrovsky-formationen av den 13:e missildivisionen av Strategic Missile Forces (Orenburg-regionen) Det rapporteras också att divisionen kommer att ta emot 24 Yu-71-produkter för att utrusta de redan nya Sarmat-missilerna till 2025. Yu Produkten -71 har också skapats av NPO Mashinostroeniya sedan 2009 som en del av projekt 4202.

Produkten är en supermanövrerbar missilstridsspets som kan glida med en hastighet av 11 000 km/h. Den kan ta sig in i det nära rymden och därifrån träffa mål, samt bära en kärnladdning och vara utrustad med ett elektroniskt krigföringssystem. Vid tidpunkten för inträdet "dyk" i atmosfären kan hastigheten vara 5000 m / s (18000 km / h) och av denna anledning har Yu-71 skydd mot överhettning och överbelastning, och den kan enkelt ändra flygriktningen utan att förstöras.

Yu-71-produkten, som har hög manövrerbarhet vid hypersoniska hastigheter i höjd och kurs och flyger längs en icke-ballistisk bana, blir ouppnåelig för alla luftförsvarssystem. Dessutom är stridsspetsen kontrollerbar, tack vare vilken den har en mycket hög träffnoggrannhet: detta gör att den också kan användas i en icke-nukleär högprecisionsversion. Det är känt att flera lanseringar gjordes under 2011-2015. Man tror att Yu-71-produkten kommer att tas i bruk 2025, och den kommer att vara utrustad med Sarmat ICBM.

GÅ UPP

Av de tidigare projekten kan X-90-raketen, som utvecklades av Raduga Design Bureau, noteras. Projektet går tillbaka till 1971, det stängdes under ett svårt år för landet 1992, även om testerna visade goda resultat. Raketen demonstrerades upprepade gånger på MAKS flygmässa. Några år senare återupplivades projektet: raketen fick en hastighet på 4-5 Mach och en räckvidd på 3 500 km med en uppskjutning från en Tu-160-bärare. Demonstrationsflygningen ägde rum 2004. Det var tänkt att beväpna raketen med två löstagbara stridsspetsar placerade på sidorna av flygkroppen, men projektilen kom aldrig i tjänst.

RVV-BD hypersoniska missilen utvecklades av Vympel Design Bureau uppkallad efter I.I. Toropova. Den fortsätter linjen av K-37, K-37M-missiler, som är i tjänst med MiG-31 och MiG-31BM. RVV-BD-missilen kommer också att beväpna hypersoniska interceptorer för PAK DP-projektet. Enligt uttalandet från chefen för KTRV Boris Viktorovich Obnosov, som gjordes vid MAKS 2015, började raketen masstillverkas och dess första partier kommer att rulla av löpande bandet så tidigt som 2016. Missilen väger 510 kg, har en högexplosiv fragmenteringsstridsspets och kommer att träffa mål på 200 km avstånd på ett brett höjdområde. Dual-mode raketmotorn med fast drivmedel gör att den kan utveckla en hypersonisk hastighet på 6 M.

HYPERLJUD

Hösten 2015 rapporterade Pentagon, och detta bekräftades av Peking, att Kina framgångsrikt hade testat manöverflygplanet DF-ZF Yu-14 (WU-14), som lanserades från Wuzhais testplats. Yu-14 separerade från bäraren "i utkanten av atmosfären", och planerade sedan för ett mål beläget flera tusen kilometer i västra Kina. Flygningen av DF-ZF övervakades av amerikanska underrättelsetjänster, och enligt dem manövrerade enheten med en hastighet av 5 Mach, även om dess hastighet potentiellt kunde nå 10 Mach. skydd mot kinetisk uppvärmning. Företrädare för Kina rapporterade också att Yu-14 är kapabel att bryta igenom USA:s luftförsvarssystem och leverera ett globalt kärnvapenangrepp.

AMERIKA PROJEKT

För närvarande är olika hypersoniska flygplan "i arbete" i USA, som genomgår flygtester med varierande framgång. Arbetet med dem började i början av 2000-talet, och idag är de på olika nivåer av teknisk beredskap. Nyligen utvecklare hypersoniskt fordon Boeing X-51A har meddelat att X-51A kommer att tas i bruk redan 2017.

Bland de pågående projekten har USA: AHW (Advanced Hypersonic Weapon) hypersoniska manövreringsstridsspetsprojekt, hypersoniska flygplanet Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle) som lanserats med hjälp av ICBM, X-43 Hyper-X hypersoniska flygplan, en prototyp av hypersonisk kryssningsmissil Boeing X-51A Waverider, utrustad med en hypersonisk ramjet med överljudsförbränning. Det är också känt att arbete pågår i USA på SR-72 hypersonisk UAV från Lockheed Martin, som endast officiellt tillkännagav sitt arbete på denna produkt i mars 2016.

Det första omnämnandet av SR-72-drönaren går tillbaka till 2013, när Lockheed Martin meddelade att 5R-72 hypersonisk UAV skulle utvecklas för att ersätta SR-71-spaningsflygplanet. Den kommer att flyga med en hastighet av 6400 km/h på arbetshöjder på 50-80 km upp till suborbital, kommer att ha ett dubbelkrets framdrivningssystem med ett gemensamt luftintag och en munstycksapparat baserad på en turbojetmotor för acceleration från en hastighet på 3 M och en hypersonisk ramjetmotor med överljudsförbränning för flygning i hastigheter över 3 M. 5R-72 kommer att utföra spaningsuppdrag, samt slå till med luft-till-yta-vapen med hög precision i form av lätta missiler utan motor - de kommer inte att behöva det, eftersom en bra starthypersonisk hastighet redan finns tillgänglig.

Experter hänvisar till de problematiska problemen med SR-72 som valet av material och utformningen av huden som kan motstå stora termiska belastningar från kinetisk uppvärmning vid temperaturer på 2000 ° C och över. Det kommer också att vara nödvändigt att lösa problemet med att separera vapen från interna fack med en hypersonisk flyghastighet på 5-6 Mach och att utesluta fall av kommunikationsförlust, som upprepade gånger observerades under tester av HTV-2-objektet. Lockheed Martin Corporation sa att dimensionen på SR-72 kommer att vara jämförbar med dimensionen på SR-71 - i synnerhet kommer längden på SR-72 vara 30 m. SR-72 förväntas tas i bruk 2030 .

Snabb scout
SR-72 är ett lovande amerikanskt flygplan som kan bli en funktionell analog till den legendariska SR-71 - ett supersoniskt och mycket manövrerbart spaningsflygplan. Den största skillnaden från sin föregångare är frånvaron av en pilot i cockpit och hypersonisk hastighet.

Orbital strejk

Vi kommer att prata om hypersonisk manövrering av guidade objekt - manövrering av stridsspetsar från ICBM, hypersoniska kryssningsmissiler, hypersoniska UAV:er. Vad menar vi egentligen med hypersoniska flygplan? Först och främst beaktas följande egenskaper: flyghastighet - 5-10 M (6150-12 300 km / h) och högre, täckt driftshöjdsområde - 25-140 km. En av de mest attraktiva egenskaperna hos hypersoniska fordon är omöjligheten av tillförlitlig spårning med hjälp av luftförsvar, eftersom objektet flyger i ett plasmamoln som är ogenomskinligt för radar. Det är också värt att notera den höga manövrerbarheten och den minimala reaktionstiden för att besegra. Till exempel tar ett hypersoniskt fordon bara en timme efter att ha lämnat omloppsbanan för att träffa det valda målet.

Projekt av hypersoniska enheter har utvecklats mer än en gång och fortsätter att utvecklas i vårt land. Man kan komma ihåg Tu-130 (6 M), Ajax-flygplanet (8-10 M), projekt av höghastighetshypersoniska flygplan från OKB im. Mikoyan på kolvätebränsle i olika applikationer och ett hypersoniskt flygplan (6 M) på två typer av bränsle - väte för höga flyghastigheter och fotogen för lägre.

USA-utvecklade Boeing X-51A Waverider hypersonisk missil

Han lämnade sina spår i designbyråns tekniska design. Mikoyan "Spiral", där det återvändande hypersoniska flygplanet lanserades i omloppsbana av ett hypersoniskt boosterflygplan, och efter att ha slutfört stridsuppdrag i omloppsbana, återvände till atmosfären, utförde manövrar i det också i hypersoniska hastigheter. Utvecklingen under spiralprojektet användes i projekten för BOR och rymdfärjan Buran. Det finns officiellt obekräftad information om Aurora hypersoniska flygplan som skapats i USA. Alla har hört talas om honom, men ingen har någonsin sett honom.

"Zircon" för flottan

Den 17 mars 2016 blev det känt att Ryssland officiellt började testa Zircon hypersonic anti-ship cruise missile (ASC). Den nyaste projektilen kommer att vara beväpnad med femte generationens atomubåtar (Husky), den kommer också att tas emot av ytfartyg och, naturligtvis, flaggskeppet för den ryska flottan, Peter den store. En hastighet på 5–6 M och en räckvidd på minst 400 km (en missil kommer att täcka detta avstånd på fyra minuter) kommer att avsevärt komplicera tillämpningen av motåtgärder. Det är känt att raketen kommer att använda det nya Detsilin-M-bränslet, vilket ökar flygräckvidden med 300 km. Utvecklaren av Zircon anti-ship missiler är NPO Mashinostroeniya, som är en del av Tactical Missiles Corporation. Uppkomsten av en serieraket kan förväntas senast 2020. Samtidigt bör man ta hänsyn till att Ryssland har rik erfarenhet av att skapa höghastighetsflygplansmissiler, som den seriella P-700 Granit anti-skeppsmissilen (2,5 M), den seriella P-270 Moskit anti-skeppsmissil (2,8 M), på vilken kommer att ersättas av de nya Zircon anti-skeppsmissilerna.

Winged Strike
Det obemannade hypersoniska glidflygplanet, utvecklat vid Tupolev Design Bureau i slutet av 1950-talet, var tänkt att vara det sista steget i missilangreppssystemet.

Slug stridshuvud

Den första informationen om lanseringen av Yu-71-produkten (som den är betecknad i väst) i låg omloppsbana om jorden av RS-18 Stiletto-raketen och dess återkomst till atmosfären dök upp i februari 2015. Uppskjutningen gjordes från positionsområdet för Dombrovsky-formationen av den 13:e missildivisionen av Strategic Missile Forces (Orenburg-regionen). Det rapporteras också att 2025 kommer divisionen att ta emot 24 Yu-71-produkter för att utrusta de redan nya Sarmat-missilerna. Produkten Yu-71 inom ramen för projekt 4202 skapades också av NPO Mashinostroeniya sedan 2009.

Element av en hypersonisk flygplan, som förblev ett projekt
Flygplanets längd skulle vara 8 m, vingspann - 2,8 m.

Klättra upp

SR-71
Idag har detta flygplan, som länge varit ur bruk, en framträdande plats i flygets historia. Det ersätts av hyperljud.

Hypersound of the Middle Kingdom

Amerika projekt

För närvarande är olika hypersoniska flygplan "i arbete" i USA, som genomgår flygtester med varierande framgång. Arbetet med dem började i början av 2000-talet, och idag är de på olika nivåer av teknisk beredskap. Boeing, utvecklaren av X-51A hypersonbil, meddelade nyligen att X-51A skulle tas i bruk redan 2017.

Bland de pågående projekten har USA: AHW (Advanced Hypersonic Weapon) hypersoniska manövreringsstridsspetsprojekt, hypersoniska flygplanet Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle) som lanserats med hjälp av ICBM, X-43 Hyper-X hypersoniska flygplan, en prototyp av hypersonisk kryssningsmissil X-51A Waverider från Boeing-företaget, utrustad med en hypersonisk ramjet med överljudsförbränning. Det är också känt att i USA pågår arbete med SR-72 hypersonisk UAV från Lockheed Martin, som först i mars 2016 officiellt tillkännagav sitt arbete med denna produkt.

Kosmisk "spiral"
Ett hypersoniskt boosterflygplan utvecklat under Spiral-projektet. Det antogs också att systemet skulle innefatta ett militärt omloppsflygplan med en raketbooster.

Det första omnämnandet av drönaren SR-72 går tillbaka till 2013, när Lockheed Martin meddelade att SR-72 hypersonisk UAV skulle utvecklas för att ersätta SR-71 spaningsflygplan. Den kommer att flyga med en hastighet av 6400 km/h på arbetshöjder på 50-80 km upp till suborbital, kommer att ha ett dubbelkrets framdrivningssystem med ett gemensamt luftintag och en munstycksapparat baserad på en turbojetmotor för acceleration från en hastighet på 3 M och en hypersonisk ramjetmotor med överljudsförbränning för flygning i hastigheter över 3 M. SR-72 kommer att utföra spaningsuppdrag, samt slå till med luft-till-yta-vapen med hög precision i form av lätta missiler utan motor - de kommer inte att behöva det, eftersom en bra starthypersonisk hastighet redan finns tillgänglig.

De problematiska frågorna för SR-72-experter inkluderar valet av material och huddesign som kan motstå stora termiska belastningar från kinetisk uppvärmning vid temperaturer på 2000 ° C och över. Det kommer också att vara nödvändigt att lösa problemet med att separera vapen från interna fack med en hypersonisk flyghastighet på 5-6 M och att utesluta fall av kommunikationsförlust, som upprepade gånger observerades under tester av HTV-2-objektet. Lockheed Martin Corporation sa att dimensionen på SR-72 kommer att vara jämförbar med dimensionen på SR-71 - i synnerhet kommer längden på SR-72 vara 30 m. SR-72 förväntas tas i bruk 2030 .

till favoriter till favoriter från favoriter 0

Som nämnts tidigare, sedan 70-talet, har designbyrån arbetat med att skapa flygplan som kan utföra en lång flygning i marschfart i hypersonisk hastighet,
Vid den angivna perioden hade betydande resultat uppnåtts inom flygteknik och rymdteknik, flygningar med överljudshastigheter hade blivit vanliga för militära flygplan, de första överljudspassagerarflygplanen sattes i drift, bemannade och obemannade flygningar ut i rymden genomfördes. Produktionsflygplan har redan dykt upp som flyger i atmosfären med hastigheter motsvarande M=3 (MiG-25, SR-71). Rymdfarkoster och flygplan med stora M-nummer flög på mycket höga höjder och passerade kort genom täta lager av atmosfären i hypersoniska hastigheter.

Den allmänna dialektiken för utvecklingen av flygteknik, såväl som önskan från det militär-politiska ledarskapet i länder på båda sidor om järnridån att lägga vantarna på ett annat absolut vapen, framfört flygindustrin Avancerat luftfart driver uppgiften att skapa flygplan av flygplanstyp med höga hypersoniska hastigheter, motsvarande M = 3-10, som kan flyga på höjder av 30-35 km. Ett sådant flygplan i fråga om sina tekniska lösningar (både när det gäller kraftverket och i dess design) borde ha varit väsentligt annorlunda än moderna flygplan och rymdfarkoster. De befintliga typerna av VJE, som effektivt utnyttjade atmosfären under flygningar på låg höjd, på grund av temperaturbegränsningar, var acceptabla endast för flygplan med flyghastigheter motsvarande M=3. Å andra sidan var raketmotorer, för vilka det inte fanns några sådana restriktioner, på grund av behovet av att ha en full tillgång på bränsle (bränsle + oxidationsmedel) ombord, irrationella för långvariga flygningar i atmosfären.

Det mest rationella för de accepterade lägena för det framtida hypersoniska flygplanet var en ramjetmotor (ramjet) i kombination med en accelererande motor (turbojet- eller raketmotor). För att uppnå hög effektivitet i kraftverket föreslogs att flytande väte skulle användas som bränsle. För flygningar i intervallet M=3-5 bestämdes det mest acceptabla av ett kombinerat kraftverk som innehöll en turbojet- och en ramjetmotor som kördes på kolvätebränsle eller flytande naturgas (LNG). För flygningar med hastigheter över M = 5-6 var den mest lämpliga en ramjetmotor på flytande väte med accelererande turbojetmotorer på fotogen eller flytande väte.

Grundläggande förändringar, med hänsyn till flygplanets förmåga att uppfatta höga och ultrahöga temperaturer under lång tid under flygning, krävde designen av ett sådant flygplan. Valet av design måste bestämmas av följande faktorer: å ena sidan, intensiteten av aerodynamisk uppvärmning och dess varaktighet, och å andra sidan, frekvensen av dess användning eller resurs.

Den samlade erfarenheten visade att följande typer av strukturer under lång tid verkade lovande för flygplan som utsattes för intensiv aerodynamisk uppvärmning: "heta", värmeisolerade och aktivt kylda. "Hot" design direkt kontakt miljö. Den värmeisolerade strukturen skyddas av ett värmestrålande skikt eller skärm. Designen med aktiv kylning förutsatte användningen av ett kylvätskecirkulationssystem som tar bort värme från huden. De huvudsakliga problemen som behövde lösas var försvagningen av termiska spänningar, minskningen av vridning och ökningen av strukturens livslängd. En av de riktningar som gjorde det möjligt att minska termiska spänningar var användningen av värmeskärmande paneler (korrugerade, rörformiga, etc.). Det föreslogs att utföra värmeisolerade strukturer som en kombination av en bärande struktur och termiskt skydd. Ett flygplan med måttliga resurskrav och med ett cruising flightnummer på M=6 skulle kunna ha en "het" design eller en skärmad design, eller ett förenklat passivt kylsystem. För flygplan med lång resurs verkade ett aktivt kylsystem nödvändigt. Systemet borde ha använt ett mellankylmedel (till exempel etylenglykol) som cirkulerar i hudkanalerna och överför värme genom en värmeväxlare till flytande väte, som sedan måste fungera som kylmedel för motorkomponenter och komma in i förbränningskammaren. Kraven på det aktiva systemet skulle kunna reduceras genom användning av värmesköldar eller värmeisolering.

Behovet av att använda flytande väte som bränsle för ett hypersoniskt flygplan kräver utveckling av en mycket effektiv tankdesign och lågtemperaturvärmeisolering (LTI). Trots att sedan 1960-talet många olika konstruktioner av kryogena tankar och NTI har undersökts både i USA och i USSR, ingen av dessa konstruktioner uppfyller både de tekniska och ekonomiska kraven för ett hypersoniskt flygplan. Sålunda har designen av kryogena tankar och NTI, utvecklade för användning inom raketteknik begränsad resurs. Frånvaron av behovet av upprepad användning krävde inte detaljerade studier av NTI:s livslängd under långvarig påverkan av termisk cykling, vibrationer, klimatförhållanden och åldrande av material när det gäller nedbrytningen av deras termiska och fysiska och mekaniska egenskaper över tid.

Studier av skapandet av flygplan på kryogent bränsle har visat att bland de många tekniska problemen är ett av de viktigaste det termiska skyddet av kryogena bränsletankar.

Grundarbetet som var tillgängligt vid den tiden inom hypersonisk aerodynamik var mer betydande än inom området för strukturer och kraftverk för framtida hypersoniska flygplan. Många resultat av analytiska och experimentella studier utförda på andra flyg-, raket- och rymdprogram (särskilt på MVKA) var till stor del tillämpliga på hypersoniska flygplan. Det fanns fortfarande mycket att göra för att bestämma den optimala aerodynamiska konfigurationen som skulle ge användbar interaktion mellan kraftverket och flygplanet på ett hypersoniskt flygplan. När det gäller konventionella flygplan var det nödvändigt att bedriva forskning om användningen av aktiva styrsystem med en minskning av statiska stabilitetsmarginaler, vilket borde ha minskat flygplanets storlek och vikt.

I Sovjetunionen började arbetet med hypersoniska flygplan i strejkversioner i mitten av 70-talet. Flera flygdesignbyråer i landet och forskningsorganisationer inom flygindustrin var involverade i arbetet med detta lovande ämne.

I Tupolev Design Bureau arbetade man inom följande områden:

- forskning och design av ett hypersoniskt långdistansattackflygplan, designat för en marschflyghastighet motsvarande M = 4 - projekt "230" (Tu-230). Konstruktionen påbörjades 1983. Utkastdesignen var klar 1985. Flygplanets startvikt bestämdes inom 180 ton. Power point var tänkt att bestå av fyra kombinerade turbojetmotorer av typen D-80. Den maximala bränsletillförseln (fotogen) är 106 ton. Kryssflyghöjden är 25 000 - 27 000 m, den maximala flygräckvidden bestämdes till 8 000 - 10 000 km med en flyglängd på 2,3 timmar (flygplanets längd - 54,15 m, vingspann - 26,8 m );
- forskning och design av ett hypersoniskt långdistansflygplan, designat för en marschflyghastighet motsvarande M = 6 - projekt "260" (Tu-260). Det var ett flygplan med motorer som arbetade i cruising-läge på flytande väte med en flygräckvidd på upp till 12 000 km med 10 tons nyttolast;
- forskning och design av ett hypersoniskt interkontinentalt flygplan designat för en marschflyghastighet motsvarande M = 6, med en given maximal flygräckvidd på upp till 16 000 km och med en nyttolast på upp till 20 ton - projekt "360" (Tu-360 ). Kryssningshöjd 30000 - 33000 m.

När det gäller "260" och "360" förberedde designbyrån flera varianter av ett hypersoniskt flygplan med ett kraftverk med 4-6 mid-flight ramjetmotorer och sex accelererande turbojetmotorer med en dragkraft på 22 000 kgf vardera. Den uppskattade specifika bränsleförbrukningen för ramjet i cruising-läge var 1,04 kg/kgf. Den valda layouten och det aerodynamiska schemat gjorde det möjligt att erhålla designkvalitetsvärden på 5,2 - 5,5. Det var tänkt att använda fotogen för att accelerera TRDCs.

Som en del av arbetet med hypersoniska flygplan utarbetade Design Bureau ett förslag till projektet för ett hypersoniskt passagerarflygplan konstruerat för marschfart med en hastighet motsvarande M = 4,5-5 på höjder av 28 - 32 km. Flygräckvidden bestämdes till 8500 - 10000 km. Antalet passagerare - 250 - 280 personer. Kraftverket är kombinerat (turbojetmotor + ramjetmotor), flytande naturgas var tänkt att användas som bränsle.

Under forskningen om hypersoniska flygplan genomförde Design Bureau omfattande studier av material och strukturer som fungerar under förhållanden med intensiv aerodynamisk uppvärmning. Man drog slutsatsen att en av de mest lovande är strukturer med metallytor. Utvecklingen av sådana strukturer krävde lösningen av ett antal problem, bland vilka de främsta var sökandet efter nya strukturella material med ökad oxidationsbeständighet och ökad kryphållfasthet, samt utvecklingen av kvalitativt nya typer av flerskiktiga metallstrukturer som arbetar under förhållanden av stora temperaturgradienter. Huvudtyperna av sådana strukturer som övervägdes i Design Bureau för hypersoniska flygplan var:

- metallvärmesköldar för att reducera värmeflöden till den bärande huvudkonstruktionen, som inte ingår i den bärande strukturens arbete och utformade för lokal tvärbelastning;
- paneler som både har egenskaperna hos en bärande konstruktion och värmeisolerande egenskaper.

En av de mest effektiva när det gäller bärighet vid drift under uppvärmningsförhållanden upp till 250 - 500 ° C är flerskiktsstrukturer gjorda av titanlegeringar.

Under loppet av dessa studier utvecklades teknologier för att erhålla flerskiktiga titanpaneler med ett fackverksfyllmedel med SMF / DS-metoden (superplastisk formning och diffusionssvetsning), där, i en operation, bildandet av skinn, fyllmedel, ämneselement från arkmaterial utfördes och deras anslutning till varandra till en färdig monolitisk struktur.

Studier utfördes på lågtemperatur termiskt skydd (NTI) av bränsletankar med kryogent bränsle. Värmeskydd baserat på skärmvakuumvärmeisolering (EVTI) med ett mjukt hermetiskt skal komprimerat av atmosfärstryck för extern NTI, eller vätetryck för intern NTI, ansågs vara det mest lovande. Utformningen av tanken i detta fall kan göras både av aluminium eller titanlegeringar och från kompositmaterial. Modelltankar tillverkades i Design Bureau, både med NTI baserad på skumplast, och med atmosfärstryckskomprimerad EVTI. Livstester av dessa tankar utfördes med flytande kväve.

Mycket uppmärksamhet ägnades åt designen av kryogena bränsletankar med lång livslängd. Under deras utveckling skapades speciella hållfasthetsstandarder för att säkerställa den nödvändiga tätheten under drift.

Alla dessa och andra arbeten från Design Bureau var av stor betydelse för att lösa problemen med att skapa hypersoniska flygplan, som Design Bureau arbetade på under dessa år, såväl som i arbetet med att skapa kryogena flygplan, i synnerhet den experimentella Tu- 155, kryogena projekt passagerarflygplan Tu-204K, Tu-334K, etc., som Design Bureau fortsätter att arbeta med för närvarande.

Idag är Tupolev Design Bureau ägare till unik teknologi för kryogen flygteknik, av vilka många bemästrades under arbetet med videokonferenser och hypersoniska flygplan.

Det kalla kriget som ägde rum mellan USA och Sovjetunionen 1946-1991 är sedan länge över. Det är åtminstone vad många experter tror. Vapenkapplöpningen stannade dock inte för en minut, och än i dag är det i stadiet av aktiv utveckling. Trots att de främsta hoten mot landet idag är terroristgrupper, är relationerna mellan världsmakter också spända. Allt detta skapar förutsättningar för utveckling av militär teknik, varav en är ett hypersoniskt flygplan.

Nödvändighet

Relationerna mellan USA och Ryssland är kraftigt förvärrade. Och även om USA på officiell nivå kallas ett partnerland i Ryssland, hävdar många politiska och militära experter att det finns ett tyst krig mellan länderna, inte bara på den politiska fronten, utan också på militären i form av ett vapen. lopp. Dessutom använder USA aktivt Nato för att omringa Ryssland med sina missilförsvarssystem.

Detta kan inte annat än oroa ledarskapet i Ryssland, som länge har börjat utveckla obemannade flygfarkoster som överskrider hypersonisk hastighet. Dessa drönare kan utrustas med en kärnstridsspets, och de kan enkelt leverera en bomb var som helst i världen, och tillräckligt snabbt. Ett liknande hypersoniskt flygplan har redan skapats - det här är Yu-71 liner, som testas idag i strikt sekretess.

Utveckling av hypersoniska vapen

För första gången började flygplan som kunde flyga med ljudets hastighet testas på 50-talet av 1900-talet. Då hängde det fortfarande ihop med det så kallade kalla kriget, då två utvecklade makter (Sovjetunionen och USA) försökte gå om varandra i kapprustningen. Det första projektet var Spiral-systemet, som var ett kompakt orbitalflygplan. Det var tänkt att konkurrera med och till och med överträffa det amerikanska X-20 Dyna Soar hypersoniska flygplanet. Det sovjetiska flygplanet måste också ha förmågan att nå hastigheter på upp till 7000 km / h och samtidigt inte falla isär i atmosfären under överbelastning.

Och även om sovjetiska vetenskapsmän och designers försökte föra en sådan idé till liv, kunde de inte ens komma nära de omhuldade egenskaperna. Prototyp lyfte inte ens, men Sovjetunionens regering pustade ut när det amerikanska planet också misslyckades under testerna. Den tidens teknik, inklusive inom flygindustrin, var oändligt långt ifrån de nuvarande, så skapandet av ett flygplan som kunde överskrida ljudhastigheten flera gånger var dömt att misslyckas.

Men 1991 testades ett flygplan som kunde nå hastigheter som översteg ljudets hastighet. Det var det flygande laboratoriet "Cold", skapat på basis av 5V28-raketen. Testet lyckades och då kunde planet nå en hastighet på 1900 km/h. Trots framstegen stoppades utvecklingen efter 1998 på grund av den ekonomiska krisen.

Teknik från 2000-talet

Det finns ingen korrekt och officiell information om utvecklingen av hypersoniska flygplan. Men om vi samlar in material från öppna källor kan vi dra slutsatsen att sådan utveckling genomfördes i flera riktningar samtidigt:

Skapande av stridsspetsar för interkontinentala ballistiska missiler. Deras massa översteg massan av standardmissiler, men på grund av förmågan att manövrera i atmosfären är det omöjligt eller åtminstone extremt svårt att fånga upp dem med missilförsvarssystem.
Utvecklingen av Zircon-komplexet är en annan riktning i utvecklingen av teknik, som är baserad på användningen av Yakhont överljudsmissil launcher.
Skapande av ett komplex vars missiler kan överstiga ljudets hastighet med 13 gånger.

Om alla dessa projekt förenas i ett företag, kan en luft-, mark- eller fartygsbaserad missil skapas genom gemensamma ansträngningar. Om projektet Prompt Global Strike, skapat i USA, blir framgångsrikt kommer amerikanerna att ha möjlighet att slå var som helst i världen inom en timme. Ryssland kommer att kunna försvara sig endast med teknologier av sin egen utveckling.

Amerikanska och brittiska experter spelar in tester av överljudsmissiler som kan nå hastigheter på upp till 11 200 km/h. Med tanke på sådana hög hastighet det är nästan omöjligt att skjuta ner dem (inte ett enda missilförsvarssystem i världen är kapabelt till detta). Dessutom är de till och med extremt svåra att spåra. Det finns väldigt lite information om projektet, som ibland visas under namnet Yu-71.

Vad är känt om det ryska Yu-71 hypersoniska flygplanet?

Med det faktum att projektet är hemligstämplad finns det väldigt lite information om det. Det är känt att detta glidflygplan är en del av raketöverljudsprogrammet, och i teorin kan det flyga till New York på 40 minuter. Naturligtvis har denna information ingen officiell bekräftelse och existerar på nivån av spekulationer och rykten. Men med tanke på att ryska överljudsmissiler kan nå hastigheter på 11 200 km/h verkar sådana slutsatser ganska logiska.

Förbi olika källor hypersoniska flygplan "U-71":

Har hög manövrerbarhet.
Kan planera.
Kan nå hastigheter på över 11 000 km/h.
Kan gå ut i rymden under flygningen.

Uttalanden

För tillfället har tester av det ryska Yu-71 hypersoniska flygplanet ännu inte slutförts. Vissa experter hävdar dock att Ryssland år 2025 kan ta emot detta överljudsflygplan, och det kommer att vara möjligt att utrusta det med kärnvapen. Ett sådant flygplan kommer att tas i bruk, och i teorin kommer det att kunna leverera en exakt kärnvapenattack var som helst i världen inom bara en timme.

Rysslands representant vid Nato Dmitry Rogozin sa att den en gång mest utvecklade och avancerade industrin i Sovjetunionen har släpat efter kapprustningen under de senaste decennierna. Men på senare tid började armén återupplivas. Föråldrad sovjetisk teknologi ersätts av nya exempel på rysk utveckling. Dessutom tar femte generationens vapnen, fast på 90-talet i form av projekt på papper, en synlig form. Enligt politikern kan nya prover av ryska vapen överraska världen med oförutsägbarhet. Det är troligt att Rogozin syftar på det nya hypersoniska flygplanet Yu-71, som kan bära en kärnstridsspets.

Man tror att utvecklingen av detta flygplan började 2010, men i USA lärde de sig om det först 2015. Om information om det specifikationerär sant, då måste Pentagon lösa en svår uppgift, eftersom missilförsvarssystemen som används i Europa och på dess territorium inte kommer att kunna motverka ett sådant flygplan. Dessutom kommer USA och många andra länder helt enkelt vara försvarslösa mot sådana vapen.

Andra funktioner

Förutom möjligheten att tillfoga kärnvapenangrepp på fienden, är glidflygplanet, tack vare dess kraftfulla modern utrustning elektronisk krigföring kommer att kunna utföra spaning, samt inaktivera enheter utrustade med elektronisk utrustning.

Enligt NATO-rapporter, från cirka 2020 till 2025, kan upp till 24 sådana flygplan dyka upp i den ryska armén, som tyst kan korsa gränsen och förstöra en hel stad med bara några få skott.

Utvecklingsplaner

Naturligtvis finns det inga uppgifter om antagandet av det lovande flygplanet Yu-71, men det är känt att det har utvecklats sedan 2009. I det här fallet kommer enheten inte bara att kunna flyga i en rak linje, utan också att manövrera.

Det är manövrerbarhet i hypersoniska hastigheter som kommer att bli en egenskap hos flygplanet. Doktor i militärvetenskap Konstantin Sivkov hävdar att interkontinentala missiler kan nå överljudshastigheter, men samtidigt fungerar de som konventionella ballistiska stridsspetsar. Följaktligen är deras flygbana lätt att beräkna, vilket gör det möjligt för missilförsvarssystemet att skjuta ner dem. Men guidade flygplan utgör ett allvarligt hot mot fienden, eftersom deras bana är oförutsägbar. Därför är det omöjligt att avgöra vid vilken tidpunkt bomben kommer att kastas, och eftersom släpppunkten inte kan bestämmas beräknas inte heller banan för stridsspetsens fall.

I Tula den 19 september 2012, vid ett möte med den militärindustriella kommissionen, meddelade Dmitry Rogozin att ett nytt företag snart skulle skapas, vars uppgift skulle vara att utveckla hypersonisk teknologi. De företag som kommer att ingå i innehavet namngavs omedelbart:

"Taktiska missiler".
"NPO Engineering". För tillfället utvecklar företaget överljudsteknologier, men för närvarande är företaget en del av Roscosmos-strukturen.
Nästa medlem i bolaget bör vara Almaz-Antey-koncernen, som för närvarande utvecklar teknologier för flyg- och antimissilindustrin.

Rogozin anser att en sådan sammanslagning är nödvändig, men juridiska aspekter tillåter inte att det sker. Det noteras också att skapandet av ett innehav inte innebär att ett företag övertar ett annat. Detta är just sammanslagningen och det gemensamma arbetet för alla företag, vilket kommer att påskynda utvecklingen av hypersonisk teknologi.

Igor Korotchenko, ordförande för rådet under RF:s försvarsministerium, stöder också idén om att skapa ett holdingbolag som skulle utveckla hypersonisk teknologi. Enligt honom är det nya innehavet verkligen nödvändigt, eftersom det kommer att göra det möjligt att styra alla ansträngningar för att skapa perspektivvy vapen. Båda företagen har stora möjligheter Men individuellt kommer de inte att kunna uppnå de resultat som är möjliga med en kombination av insatser. Tillsammans kan de bidra till utvecklingen försvarskomplex RF och skapa det snabbaste flygplanet i världen, vars hastighet kommer att överträffa förväntningarna.

Vapen som instrument för politisk kamp

Om år 2025 inte bara hypersoniska missiler med kärnstridsspetsar, utan även Yu-71-segelflygplan kommer att vara i tjänst, kommer detta att på allvar stärka Rysslands politiska positioner under förhandlingarna med USA. Och detta är helt logiskt, eftersom alla länder under förhandlingarna agerar från en styrka och dikterar gynnsamma villkor till den motsatta sidan. Jämlika förhandlingar mellan de två länderna är möjliga endast om båda sidor har kraftfulla vapen.

Vladimir Putin sa under sitt tal vid Army-2015-konferensen att kärnkrafterna tar emot nya interkontinentala missiler i mängden 40 enheter. Dessa visade sig vara just hypersoniska missiler, och de kan för närvarande övervinnas befintliga system PROFFS. Viktor Murakhovsky, medlem av expertrådet för den militärindustriella kommissionen, bekräftar att ICBM förbättras varje år.

Ryssland testar och utvecklar också nya kryssningsmissiler som kan flyga i hypersonisk hastighet. De kan närma sig mål på ultralåga höjder, vilket gör dem praktiskt taget osynliga för radar. Dessutom kan moderna missilförsvarssystem i tjänst med NATO inte träffa sådana missiler på grund av deras låga flyghöjd. Dessutom är de i teorin kapabla att fånga upp mål som rör sig i hastigheter upp till 800 meter per sekund, medan hastigheten på Yu-71-flygplanen och kryssningsmissiler är mycket högre. Detta gör Natos missilförsvarssystem nästan värdelösa.

Projekt från andra länder

Det är känt att Kina och USA också utvecklar en analog till det ryska hypersoniska flygplanet. Egenskaperna hos fiendemodeller är fortfarande oklara, men vi kan redan anta att den kinesiska utvecklingen kan konkurrera med det ryska flygplanet.

Det kinesiska flygplanet, känt som Wu-14, testades 2012, och även då kunde det nå hastigheter på över 11 000 km/h. De vapen som den här enheten kan bära nämns dock inte någonstans.

När det gäller den amerikanska Falcon HTV-2-drönaren så testades den för flera år sedan, men den kraschade på 10 minuters flygning. Det hypersoniska flygplanet X-43A, som hanterades av NASA-ingenjörer, testades dock innan det. Under testerna visade han en fantastisk hastighet - 11 200 km/h, vilket överstiger ljudets hastighet med 9,6 gånger. Prototypen testades 2001, men sedan under testerna förstördes den på grund av att den gick utom kontroll. Men 2004 testades apparaten framgångsrikt.

Liknande tester från Ryssland, Kina och USA ifrågasätter effektiviteten moderna system PROFFS. Införandet av hypersonisk teknologi i den militärindustriella sektorn gör redan en verklig revolution i den militära världen.

Slutsats

Naturligtvis kan Rysslands militärtekniska utveckling inte annat än glädjas, och närvaron av ett sådant flygplan i arméns beväpning är ett stort steg för att förbättra landets försvarsförmåga, men det är dumt att tro att andra världsmakter inte gör det. försök att utveckla sådan teknik.

Än idag, med fri tillgång till information via Internet, vet vi väldigt lite om den lovande utvecklingen av inhemska vapen, och beskrivningen av "Yu-71" är endast känd av rykten. Följaktligen kan vi inte ens komma i närheten av att veta vilka teknologier som utvecklas just nu i andra länder, inklusive Kina och USA. Den aktiva utvecklingen av teknik under 2000-talet gör att du snabbt kan uppfinna nya typer av bränsle och tillämpa tidigare okända tekniska och tekniska metoder, så utvecklingen av flygplan, inklusive militära, är mycket snabb.

Det är värt att notera att utvecklingen av teknologier som tillåter flygplan att nå hastigheter som överstiger 10 gånger ljudhastigheten kommer att påverka inte bara militären utan också den civila sfären. I synnerhet har sådana välkända flygplanstillverkare som Airbus eller Boeing redan meddelat möjligheten att skapa hypersoniska flygplan för passagerarflyg. Naturligtvis finns sådana projekt fortfarande bara i planerna, men sannolikheten för att utveckla sådana flygplan idag är ganska stor.

Hypersonic flygplan, som kommer att nå teknisk mognad inom en snar framtid, kan radikalt förändra hela området för missilvapen. Det är för tidigt att tala om en kapprustning på det här området – idag är det ett teknikkapplöpning. Hypersoniska projekt har ännu inte gått utöver FoU:s omfattning: hittills flyger mestadels demonstranter. Deras nivåer av teknisk beredskap på DARPA-skalan ligger huvudsakligen på fjärde eller sjätte position (på en tiogradig skala).

SR-72 är ett lovande amerikanskt flygplan som kan bli en funktionell analog till den legendariska SR-71 - ett supersoniskt och mycket manövrerbart spaningsflygplan. Den största skillnaden från sin föregångare är frånvaron av en pilot i cockpit och hypersonisk hastighet.

Orbital strejk

Vi kommer att prata om hypersoniska manövrering av guidade objekt - hypersoniska kryssningsmissiler, hypersoniska UAV. Vad menar vi egentligen med hypersoniska flygplan? Först och främst har vi följande egenskaper i åtanke: flyghastighet - 5-10 M (6150-12300 km/h) och högre, täckt arbetshöjdsområde - 25-140 km. En av de mest attraktiva egenskaperna hos hypersoniska fordon är omöjligheten av tillförlitlig spårning med hjälp av luftförsvar, eftersom objektet flyger i ett plasmamoln som är ogenomskinligt för radar.

Det är också värt att notera den höga manövrerbarheten och den minimala reaktionstiden för att besegra. Till exempel tar ett hypersoniskt fordon bara en timme efter att ha lämnat omloppsbanan för att träffa det valda målet.

Projekt av hypersoniska enheter har utvecklats mer än en gång och fortsätter att utvecklas i vårt land. Man kan komma ihåg Tu-130 (6 M), Ajax-flygplanet (8-10 M), projekten för höghastighetshypersoniska flygplan från OKB im. Mikoyan på kolvätebränsle i olika applikationer och ett hypersoniskt flygplan (6 M) på två typer av bränsle - väte för höga flyghastigheter och fotogen för lägre.

Den USA-utvecklade Boeing X-51A Waverider hypersonisk missil.

"Zircon" för flottan

Den 17 mars 2016 blev det känt att . Den senaste projektilen kommer att vara beväpnad med femte generationens atomubåtar ("Husky"), ytfartyg och kommer naturligtvis också att ta emot den. En hastighet på 5-6 M och en räckvidd på minst 400 km (en missil kommer att täcka detta avstånd på fyra minuter) kommer att avsevärt komplicera tillämpningen av motåtgärder. Det är känt att raketen kommer att använda det nya Detsilin-M-bränslet, vilket ökar flygräckvidden med 300 km.

Utvecklaren av Zircon anti-ship missiler är NPO Mashinostroeniya, som är en del av Tactical Missiles Corporation. Uppkomsten av en serieraket kan förväntas senast 2020. Samtidigt bör man ta hänsyn till att Ryssland har rik erfarenhet av att skapa höghastighetsflygplansmissiler, som den seriella P-700 Granit anti-skeppsmissilen (2,5 M), den seriella P-270 Moskit anti-skeppsmissil (2,8 M), på vilken kommer att ersättas av de nya Zircon anti-skeppsmissilerna.

Slug stridshuvud

Den första (som den betecknas i väst) med låg omloppsbana om jorden av RS-18 Stiletto-raketen och dess återinträde i atmosfären dök upp i februari 2015. Uppskjutningen gjordes från positionsområdet för Dombrovsky-formationen av den 13:e missildivisionen av Strategic Missile Forces (Orenburg-regionen). Det rapporteras också att 2025 kommer divisionen att ta emot 24 Yu-71-produkter för att utrusta de redan nya Sarmat-missilerna. Produkten Yu-71 inom ramen för projekt 4202 skapades också av NPO Mashinostroeniya sedan 2009.

Klättra upp

Hypersound of the Middle Kingdom

Hösten 2015 rapporterade Pentagon, och detta bekräftades av Peking, att den lanserades från Wuzhais testplats. Yu-14 separerade från bäraren "i utkanten av atmosfären", och planerade sedan för ett mål beläget flera tusen kilometer i västra Kina. Flygningen av DF-ZF övervakades av amerikanska underrättelsetjänster, och enligt deras uppgifter manövrerade enheten med en hastighet av 5 Mach, även om dess potentiella hastighet kunde nå 10 Mach.

Kina sa att de hade löst problemet med hypersoniska jetmotorer för sådana fordon och skapat nya lätta kompositmaterial för att skydda mot kinetisk värme. Företrädare för Kina rapporterade också att Yu-14 är kapabel att bryta igenom USA:s luftförsvarssystem och leverera ett globalt kärnvapenangrepp.

Amerika projekt

För närvarande är olika hypersoniska flygplan "i arbete" i USA, som genomgår flygtester med varierande framgång. Arbetet med dem började i början av 2000-talet, och idag är de på olika nivåer av teknisk beredskap. Boeing, utvecklaren av X-51A hypersonbil, meddelade nyligen att X-51A skulle tas i bruk redan 2017.

Bland de pågående projekten har USA: AHW (Advanced Hypersonic Weapon) hypersoniska manövreringsstridsspetsprojekt, hypersoniska flygplanet Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle) som lanserats med hjälp av ICBM, X-43 Hyper-X hypersoniska flygplan, en prototyp av hypersonisk kryssningsmissil X-51A Waverider från Boeing-företaget, utrustad med en hypersonisk ramjet med överljudsförbränning. Det är också känt att i USA pågår arbete med SR-72 hypersonisk UAV från Lockheed Martin, som först i mars 2016 officiellt tillkännagav sitt arbete med denna produkt.

De problematiska frågorna för SR-72-experter inkluderar valet av material och huddesign som kan motstå stora termiska belastningar från kinetisk uppvärmning vid temperaturer på 2000 ° C och över. Det kommer också att vara nödvändigt att lösa problemet med att separera vapen från interna fack med en hypersonisk flyghastighet på 5-6 Mach och att utesluta fall av kommunikationsförlust, som upprepade gånger observerades under tester av HTV-2-objektet. Lockheed Martin Corporation sa att dimensionen på SR-72 kommer att vara jämförbar med dimensionen på SR-71 - i synnerhet kommer längden på SR-72 vara 30 m. SR-72 förväntas tas i bruk 2030 .