Merancang hulu ledak hipersonik: projek dan prospek

Merancang hulu ledak hipersonik: projek dan prospek
Merancang hulu ledak hipersonik: projek dan prospek
Anonim

Penciptaan pesawat hipersonik (GZLA, dengan kelajuan lebih dari 5 M) adalah salah satu bidang yang paling menjanjikan untuk pengembangan senjata. Pada mulanya, teknologi hipersonik dikaitkan dengan munculnya pesawat berawak yang dapat digunakan kembali - pesawat sipil dan ketenteraan berkelajuan tinggi dan berkelajuan tinggi, pesawat yang mampu terbang baik di atmosfera maupun di angkasa.

Imej

Dalam praktiknya, projek penciptaan HZLA yang dapat digunakan kembali menghadapi kesulitan besar baik dalam pengembangan enjin multi-mod yang memungkinkan lepas landas, percepatan dan penerbangan stabil pada kelajuan hipersonik, dan dalam pengembangan elemen struktur yang mampu menahan beban suhu yang sangat besar.

Di sebalik kesukaran dengan pembuatan kenderaan udara yang dapat digunakan dan tidak dapat digunakan semula, minat terhadap teknologi hipersonik tidak berkurang, kerana penggunaannya menjanjikan kelebihan besar dalam bidang ketenteraan. Dengan pemikiran ini, penekanan dalam pengembangan telah beralih ke penciptaan sistem senjata hipersonik, di mana pesawat (peluru berpandu / hulu ledak) mengatasi sebagian besar lintasan pada kecepatan hipersonik.

Mungkin ada yang mengatakan bahawa hulu ledak peluru berpandu balistik juga dapat diklasifikasikan sebagai senjata hipersonik. Walau bagaimanapun, ciri utama senjata hipersonik adalah keupayaan untuk melakukan penerbangan terkawal, di mana HZVA dapat melakukan manuver pada ketinggian dan sepanjang pergerakan, yang tidak dapat diakses (atau tersedia terhad) untuk hulu ledak yang terbang di sepanjang lintasan balistik. Kehadiran mesin ramjet hipersonik (mesin scramjet) di atasnya sering disebut kriteria lain untuk GZVA "nyata", namun, perkara ini dapat dipersoalkan, sekurang-kurangnya berkaitan dengan GZVA "sekali pakai".

GZLA dengan scramjet

Pada masa ini, dua jenis sistem senjata hipersonik sedang dikembangkan secara aktif. Ini adalah projek Rusia peluru berpandu jelajah dengan mesin scramjet 3M22 "Zircon" dan projek Amerika Boeing X-51 Waverider. Untuk senjata hipersonik jenis ini, ciri kelajuan dianggap dalam jarak 5-8 M dan jarak penerbangan 1000-1500 km. Kelebihan mereka termasuk kemungkinan meletakkan kapal induk konvensional seperti pengebom peluru berpandu Rusia Tu-160M ​​/ M2, Tu-22M3M, Tu-95 atau American B-1B, B-52.

Imej

Secara amnya, projek jenis senjata hipersonik ini berkembang di Rusia dan di Amerika Syarikat dengan kadar yang hampir sama. Perbincangan aktif mengenai topik senjata hipersonik di Persekutuan Rusia menyebabkan kenyataan bahawa bekalan "Zirkon" kepada pasukan akan segera bermula. Walau bagaimanapun, penggunaan peluru berpandu ini hanya dijadualkan pada tahun 2023. Sebaliknya, semua orang tahu mengenai kemunduran dalam mengikuti program Amerika yang serupa X-51 Waverider oleh Boeing, yang berkaitan dengan perasaan bahawa Amerika Syarikat jauh ketinggalan dalam jenis senjata ini. Mana antara dua kekuatan yang akan menjadi yang pertama menerima senjata hipersonik jenis ini? Masa terdekat akan menunjukkannya. Ia juga akan menunjukkan sejauh mana ketinggalan peserta kedua dalam perlumbaan senjata.

Jenis senjata hipersonik yang dikembangkan secara aktif ialah penciptaan hulu ledak hipersonik - glider.

Pesawat luncur hipersonik

Penciptaan GZLA jenis perancangan telah dipertimbangkan pada pertengahan abad ke-20. Pada tahun 1957, Biro Reka Bentuk Tupolev mula mengerjakan reka bentuk kenderaan udara tanpa pemandu Tu-130DP (jarak jauh).

Merancang hulu ledak hipersonik: projek dan prospek

Menurut projek itu, Tu-130DP seharusnya mewakili tahap terakhir peluru berpandu balistik jarak menengah. Roket itu seharusnya membawa Tu-130DP ke ketinggian 80-100 km, setelah itu ia berpisah dari kapal induk dan melakukan penerbangan meluncur. Selama penerbangan, manuver aktif dapat dilakukan dengan menggunakan permukaan kontrol aerodinamik. Jangkauan pemukul sasaran seharusnya 4000 km dengan kelajuan 10 M.

Pada 90-an abad XX, NPO Mashinostroyenia mengemukakan cadangan inisiatif untuk mengembangkan projek untuk sistem penyelamatan roket dan ruang angkasa Prizyv. Ia diusulkan pada awal tahun 2000, berdasarkan peluru berpandu balistik antarbenua UR-100NUTTH (ICBM), untuk menciptakan sebuah kompleks untuk memberikan bantuan operasional kepada kapal-kapal yang berada dalam kesusahan. Muatan anggaran ICBM UR-100NUTTH adalah pesawat penyelamat aeroangkasa khas SLA-1 dan SLA-2, yang akan membawa pelbagai peralatan menyelamatkan nyawa. Anggaran masa penghantaran untuk kit kecemasan adalah dari 15 minit hingga 1.5 jam, bergantung pada jarak ke mereka yang berada dalam kesusahan. Ketepatan pendaratan pesawat luncur yang diramalkan adalah sekitar 20-30 m (), jisim muatan muatan adalah 420 kg untuk SLA-1 dan 2500 kg untuk SLA-2 (). Kerja-kerja pada projek "Call" tidak meninggalkan peringkat kajian awal, yang dapat diramalkan, memandangkan masa kemunculannya.

Imej

Hulu ledak luncur hipersonik

Projek lain yang sesuai dengan definisi "hulu ledak perencanaan hipersonik" boleh dianggap sebagai konsep hulu ledak terkawal (UBB), yang dicadangkan oleh SRC im. Makeeva. Hulu ledak yang dipandu bertujuan untuk melengkapkan peluru berpandu balistik antara benua dan peluru berpandu balistik kapal selam (SLBM). Reka bentuk asimetri UBB dengan kawalan yang disediakan oleh penutup aerodinamik seharusnya memungkinkan berbagai perubahan dalam lintasan penerbangan, yang pada gilirannya memastikan kemungkinan memukul sasaran musuh strategis dalam menghadapi penentangan oleh sistem pertahanan peluru berpandu berlapis yang dikembangkan. Reka bentuk UBB yang dicadangkan termasuk instrumen, agregat dan ruang pertempuran. Sistem kawalan mungkin tidak berfungsi, dengan kemampuan untuk menerima data pembetulan. Projek ini diperlihatkan kepada umum pada tahun 2014, ketika ini statusnya tidak diketahui.

Imej

Kompleks Avangard yang diumumkan pada tahun 2018, yang merangkumi peluru berpandu UR-100N UTTH dan hulu ledak berpelindung hipersonik, yang ditetapkan sebagai Peralatan Tempur Hipersonik Aeroballistik (AGBO), boleh dianggap paling dekat dengan perkhidmatan. Kelajuan penerbangan kompleks AGBO "Avangard" menurut beberapa sumber adalah 27 M (9 km / s), jarak penerbangan antara benua. Berat anggaran AGBO adalah kira-kira 3.5-4.5 tan, panjang 5.4 meter, lebar 2.4 meter.

Kompleks Avangard akan mula beroperasi pada tahun 2019. Di masa depan, Sarmat ICBM yang menjanjikan dapat dianggap sebagai pembawa AGBO, yang mungkin akan dapat membawa hingga tiga AGBO kompleks Avangard.

Imej

Amerika Syarikat bertindak balas terhadap laporan mengenai penggunaan senjata hipersonik yang akan segera dilakukan dengan meningkatkan perkembangan mereka sendiri ke arah ini. Pada masa ini, sebagai tambahan kepada projek peluru berpandu hipersonik X-51 Waverider yang disebutkan di atas, Amerika Syarikat merancang untuk dengan cepat mengadopsi sistem senjata peluru berpandu hipersonik darat yang menjanjikan - Sistem Senjata Hipersonik (HWS).

HWS didasarkan pada Common Hypersonic Glide Body (C-HGB), hulu ledak hipersonik bermanuver berpandu universal, yang dibuat oleh Laboratorium Nasional Sandia Nasional Tenaga AS untuk Tentera Darat, Tentera Udara dan Tentera Laut AS, dengan penyertaan Agensi Pertahanan Peluru berpandu.Di kompleks HWS, hulu ledak hipersonik Blok 1 C-HGB akan dilancarkan ke ketinggian yang diperlukan oleh peluru berpandu darat berasaskan darat pepejal universal AUR (All-Up-Round), diletakkan di dalam kontena pelancaran pengangkutan sepanjang 10 m pada pelancar mudah alih dua kontena tanah. Jangkauan HWS mestilah sekitar 3.700 batu nautika (6.800 km), kelajuannya sekurang-kurangnya 8 M, kemungkinan besar lebih tinggi, kerana untuk merancang hulu ledak hipersonik, kelajuan susunan 15-25 M.

Imej

Hulu ledak C-HGB dipercayai berdasarkan hulu ledak hipersonik eksperimen Advanced Hypersonic Weapon (AHW), yang diuji penerbangan pada tahun 2011 dan 2012. Roket AUR juga mungkin berdasarkan roket penggalak yang digunakan untuk pelancaran AHW. Penyebaran kompleks HWS dirancang untuk dimulakan pada tahun 2023.

Imej

Perancangan hulu ledak hipersonik juga sedang dikembangkan oleh RRC. Terdapat maklumat mengenai beberapa projek - DF-ZF atau DF-17, yang dirancang untuk serangan nuklear dan pemusnahan besar permukaan dan tanah yang dilindungi dengan baik. Tidak ada maklumat yang boleh dipercayai mengenai ciri teknikal GZVA perancangan China. Penerapan GZLA Cina pertama diumumkan untuk tahun 2020.

Imej

Perancangan GZLA dan GZLA dengan mesin scramjet tidak bersaing, tetapi sistem senjata pelengkap, dan satu tidak dapat menggantikan yang lain. Bertentangan dengan pendapat skeptis bahawa senjata konvensional strategik tidak masuk akal, Amerika Syarikat mempertimbangkan GZLA terutama dalam peralatan bukan nuklear untuk digunakan dalam kerangka program Rapid Global Strike (BSU). Pada bulan Julai 2018, Timbalan Setiausaha Pertahanan AS Michael Griffin mengatakan bahawa dalam konfigurasi bukan nuklear, GZLA dapat memberikan kemampuan taktik yang signifikan kepada tentera AS. Penggunaan GZLA akan memungkinkan menyerang sekiranya musuh berpotensi memiliki sistem pertahanan udara dan peluru berpandu moden yang dapat menangkis serangan dari peluru berpandu jelajah, pesawat tempur dan peluru berpandu balistik jarak pendek dan sederhana klasik.

Panduan HZLA dalam "kepompong" plasma

Salah satu argumen kegemaran pengkritik senjata hipersonik adalah dakwaan mereka tidak dapat melaksanakan petunjuk kerana "kepompong" plasma yang terbentuk ketika bergerak pada kelajuan tinggi, yang tidak menyebarkan gelombang radio dan mencegah pemerolehan gambar optik sasaran. Mantra mengenai "penghalang plasma yang tidak dapat ditembus" telah menjadi terkenal seperti mitos mengenai penyebaran sinaran laser di atmosfer, hampir 100 meter, atau stereotaip lain yang stabil.

Tidak dinafikan, masalah mensasarkan GZLA memang ada, tetapi bagaimana tidak larut itu sudah menjadi persoalan. Terutama jika dibandingkan dengan masalah seperti penciptaan mesin scramjet atau bahan struktur yang tahan terhadap beban suhu tinggi.

Tugas menyasarkan HZLA dapat dibahagikan kepada tiga peringkat:

1. Panduan inersia.

2. Pembetulan berdasarkan data dari sistem kedudukan satelit global, adalah mungkin untuk menggunakan astrocorrection.

3. Panduan di kawasan akhir di sasaran, jika sasaran ini mudah alih (terhad bergerak), misalnya, di kapal besar.

Jelasnya, penghalang plasma bukanlah penghalang untuk petunjuk inersia, dan mesti diambil kira bahawa ketepatan sistem bimbingan inersia terus meningkat. Sistem petunjuk inersia dapat dilengkapi dengan gravimeter, yang meningkatkan ciri ketepatannya, atau sistem lain, yang operasinya tidak bergantung pada kehadiran atau ketiadaan penghalang plasma.

Untuk menerima isyarat dari sistem navigasi satelit, antena yang cukup padat cukup, yang mana penyelesaian kejuruteraan tertentu dapat digunakan. Sebagai contoh, penempatan antena sedemikian di zon "berlorek" yang dibentuk oleh konfigurasi perumahan tertentu, penggunaan antena tahan panas jarak jauh atau antena penarik fleksibel yang diperbuat daripada bahan berkekuatan tinggi, suntikan bahan pendingin pada titik-titik tertentu struktur, atau penyelesaian lain, serta kombinasinya.

Imej

Ada kemungkinan tingkap ketelusan dapat dibuat untuk radar dan alat bantu optik dengan cara yang sama. Jangan lupa bahawa tanpa akses kepada maklumat terperingkat, hanya penyelesaian teknikal yang telah dibongkar dan boleh dibincangkan.

Sekiranya, bagaimanapun, mustahil untuk "membuka" pandangan untuk stesen radar (radar) atau stesen pencari optik (OLS) pada pembawa hipersonik, maka, sebagai contoh, pemisahan HZVA dalam segmen penerbangan akhir dapat dilakukan terpakai. Dalam kes ini, selama 90-100 km dari sasaran, HZVA menjatuhkan unit panduan, yang diperlahankan oleh payung terjun atau dengan cara lain, mengimbas radar dan OLS, dan mengirimkan koordinat yang ditentukan, arah dan kelajuan pergerakannya ke bahagian utama HZVA. Ia akan mengambil masa kira-kira 10 saat antara pemisahan blok panduan dan hentakan hulu ledak pada sasaran, yang tidak cukup untuk memukul blok panduan atau mengubah kedudukan sasaran dengan ketara (kapal akan bergerak tidak lebih dari 200 meter pada kelajuan maksimum). Walau bagaimanapun, ada kemungkinan unit bimbingan harus dipisahkan lebih jauh, untuk meningkatkan masa untuk membetulkan laluan penerbangan HZVA. Ada kemungkinan bahawa dengan pelancaran kumpulan HZLA, skema sekatan urutan blok petunjuk pada julat yang berbeza akan diterapkan untuk membetulkan koordinat sasaran secara berurutan.

Oleh itu, walaupun tanpa akses kepada perkembangan terperinci, seseorang dapat melihat bahawa masalah "kepompong" plasma dapat diselesaikan, dan dengan mengambil kira tarikh yang diumumkan untuk penggunaan GZVA dalam perkhidmatan pada tahun 2019-2013, dapat diasumsikan bahawa, kemungkinan besar, ia telah diselesaikan.

Pengangkut GZVA, perancangan konvensional GZVA dan kekuatan nuklear strategik

Seperti disebutkan sebelumnya, pengebom peluru berpandu konvensional dengan semua kelebihan dan kekurangan senjata jenis ini boleh menjadi pembawa GZLA dengan scramjet.

Sebagai pembawa hulu ledak hipersonik yang meluncur, keadaan pepejal (terutamanya di Amerika Syarikat) dan pelarut cecair (terutamanya di Persekutuan Rusia) peluru berpandu antara benua dan jarak sederhana dipertimbangkan, yang mampu memberikan ketinggian peluncuran glider yang diperlukan untuk pecutan.

Terdapat pendapat bahawa penyebaran GZLA pada ICBM dan peluru berpandu jarak menengah (IRM) akan memerlukan pengurangan proporsional dalam persenjataan nuklear. Sekiranya kita bermula dari perjanjian MULAI-3 yang ada, maka ya, tetapi pengurangan jumlah caj nuklear dan pembawa mereka sangat tidak signifikan sehingga tidak akan memberi kesan pada tahap pencegahan keseluruhan. Dan memandangkan seberapa cepat perjanjian antarabangsa runtuh, tidak ada jaminan bahawa MULAI-3 akan diteruskan, atau jumlah caj nuklear dan kenderaan penghantaran yang dibenarkan dalam perjanjian MULAI-4 bersyarat tidak akan ditingkatkan, dan senjata konvensional strategik tidak akan ada termasuk dalam klausa yang terpisah., terutamanya jika Rusia dan Amerika Syarikat berminat dengannya.

Pada masa yang sama, tidak seperti senjata nuklear, merancang GZLA konvensional sebagai sebahagian daripada Pasukan Konvensional Strategik dapat dan harus digunakan dalam konflik lokal, untuk mengalahkan sasaran yang berprioritas tinggi dan melakukan tindakan keganasan VIP (penghancuran kepemimpinan musuh) tanpa sedikit pun risiko kerugian dari angkatan tentera mereka sendiri.

Bantahan lain adalah risiko perang nuklear dalam pelancaran ICBM. Tetapi masalah ini juga diselesaikan. Sebagai contoh, dalam kerangka START-4 bersyarat, pembawa dengan hulu ledak konvensional harus didasarkan pada laman web yang dikendalikan bersama, di mana senjata nuklear tidak akan digunakan.

Pilihan terbaik adalah untuk meninggalkan penggunaan GZVA perancangan bersenjata nuklear sama sekali. Sekiranya berlaku konflik berskala besar, jauh lebih efektif untuk mengebom musuh dengan sejumlah besar hulu ledak konvensional, termasuk yang memiliki lintasan orbit sebahagian, kerana mungkin akan dilaksanakan di Sarmat ICBM. Dalam START-4 bersyarat sangat mungkin untuk meningkatkan jumlah hulu ledak nuklear yang dibenarkan menjadi 2000-3000 unit, dan sekiranya berlaku peningkatan yang ketara dalam keberkesanan sistem pertahanan peluru berpandu AS, menarik diri dari perjanjian ini dan meningkatkan lagi senjata senjata nuklear. Dalam kes ini, senjata konvensional strategik dapat ditinggalkan dari tanda kurung.

Dengan jumlah hulu ledak nuklear, 15-30 Avangards tidak akan menyelesaikan apa-apa. Pada masa yang sama, jika tidak ada peluncur dengan hulu ledak nuklear, maka, dengan mempertimbangkan lintasan penerbangan mereka, tidak ada yang akan mengelirukan pelancaran merancang GZVA konvensional dengan serangan nuklear, dan oleh itu, tidak perlu memberi amaran mengenai penggunaannya.

Pembawa yang boleh digunakan semula GZLA

Ketika Igor Radugin, ketua pereka roket Soyuz-5, bergabung dengan S7 Space, dia ditanya apakah kendaraan peluncur Soyuz-5 (LV) yang diproyeksikan akan menjadi alat pakai sekali, dan dia menjawab: "Roket sekali pakai sama seperti berkesan seperti satah pakai buang. Untuk membuat media boleh guna tidak hanya menandakan masa, tetapi jalan ke belakang."

Artikel "Peluru berpandu yang dapat digunakan kembali: penyelesaian ekonomik untuk Serangan Global yang Cepat" mempertimbangkan kemungkinan menggunakan kenderaan peluncuran yang dapat digunakan kembali sebagai alat untuk melancarkan pesawat peluncur konvensional. Saya ingin menambahkan beberapa lagi hujah yang menyokong keputusan tersebut.

Berdasarkan ini, mudah difahami bahawa pesawat jarak jauh membuat dua kali sehari. Untuk pengebom peluru berpandu strategik, dengan jarak 5000 km (yang, dalam kombinasi dengan jarak GZLA dengan mesin scramjet, akan memberikan radius kehancuran kira-kira 7000 km), jumlah sorti per hari akan dikurangkan kepada seorang.

Syarikat aeroangkasa swasta kini berusaha untuk mendapatkan angka ini - untuk memastikan keberangkatan kenderaan pelancaran yang boleh digunakan semula sehari sekali. Peningkatan jumlah pengesahan akan menyebabkan penyederhanaan dan automasi prosedur penyediaan dan pengisian bahan bakar, pada prinsipnya, semua teknologi untuk ini sudah ada, tetapi sejauh ini tidak ada tugas di ruang yang memerlukan intensitas penerbangan seperti itu.

Berdasarkan yang disebutkan di atas, kenderaan pelancaran yang dapat digunakan kembali harus dianggap bukan sebagai "ICBM yang kembali", tetapi sebagai semacam "pengebom menegak", yang, karena pendakian, memungkinkan alat-alat pemusnahan (merancang hulu ledak hipersonik) untuk mendapatkan jangkauan penerbangan, jika tidak disediakan oleh radius pesawat - pengebom peluru berpandu dan alat pemancaran pelancaran (peluru berpandu hipersonik).

Tidak ada satu penemuan serius yang seseorang tidak akan gunakan untuk tujuan ketenteraan, dan kenderaan pelancaran yang dapat digunakan semula akan menghadapi nasib yang sama, terutama sejak, dengan mempertimbangkan ketinggian yang diperlukan untuk membawa perancangan GZVA (mungkin sekitar 100 km), reka bentuk Pelancaran kenderaan dapat dipermudah hingga penggunaan hanya tahap pertama yang dapat diterbalikkan, penguat roket Baikal (MRU), atau pembuatan projek "pengebom menegak" berdasarkan projek kenderaan pelancaran Korona dari S. Makeeva.

Imej

Kelebihan lain dari kapal induk yang boleh digunakan semula ialah peralatan mereka hanya bermaksud hulu ledak bukan nuklear. Analisis spektral obor kenderaan pelancaran semasa pelancaran dan ciri lintasan penerbangan akan memungkinkan negara yang memiliki elemen ruang sistem peringatan serangan peluru berpandu (EWS) untuk menentukan bahawa serangan dilancarkan bukan melalui nuklear, tetapi dengan senjata konvensional.

Pengangkut GZLA yang dapat digunakan kembali tidak boleh bersaing dengan pengebom peluru berpandu konvensional sama ada dari segi tugas atau dari segi kos untuk mencapai sasaran, kerana pada dasarnya berbeza. Pengebom tidak dapat memberikan cepat dan tidak dapat dielakkan serangan, kebal kebiasaan pengangkut seperti meluncur HZVA, dan kos meluncur HZVA dan pembawa mereka yang lebih tinggi (walaupun dalam versi yang dapat digunakan semula), tidak akan memungkinkan untuk memberikan serangan besar seperti peluru berpandu pengebom pengangkut akan menyediakan

Penerapan GPLA perancangan konvensional

Penggunaan GLA perancangan konvensional dibincangkan dalam artikel "Kekuatan konvensional strategik".

Saya hanya mahu menambah satu senario aplikasi lagi.Sekiranya hulu ledak meluncur hipersonik sama seperti kebal pertahanan udara / peluru berpandu musuh seperti yang diyakini, maka kepala peluncur konvensional dapat digunakan sebagai kaedah tekanan politik yang efektif terhadap negara-negara yang bermusuhan. Sebagai contoh, sekiranya berlaku provokasi lain oleh Amerika Syarikat atau NATO, mungkin untuk melancarkan rancangan konvensional GZVA dari kosmodrom Plesetsk pada sasaran di Syria melalui wilayah rakan baik kita - negara-negara Baltik, Poland, Romania, dan Turki juga. Penerbangan GZLA melalui wilayah sekutu musuh berpotensi, yang tidak dapat mereka cegah, akan seperti tamparan di muka dengan tarikan dan memberi mereka petunjuk yang benar-benar dimengerti mengenai campur tangan dalam urusan kuasa besar.

Imej

Popular oleh topik