Selama ribuan tahun, umat manusia telah mengembangkan aturan yang sesuai, untuk bertahan dan mengalahkan musuh, senjata harus lebih tepat, lebih cepat dan lebih kuat daripada musuh. Senjata penerbangan memenuhi syarat ini dalam keadaan moden. Pada masa ini, di luar negara, senjata udara berpandu (UASP), khususnya bom udara berpandu (UAB), yang berkaliber berada dalam jarak yang luas - dari 9 hingga 13600 kg, sedang berkembang secara intensif: mereka dilengkapi dengan jenis petunjuk baru dan sistem kawalan, bahagian tempur yang berkesan, kaedah penggunaan pertempuran sedang diperbaiki. UAB adalah aksesori kompleks pesawat mogok moden (UAK) yang sangat diperlukan untuk tujuan taktikal dan strategik. Walaupun tahap kecekapan tinggi model UAB moden, mereka, sebagai sebahagian daripada UAK, tidak selalu memenuhi syarat untuk memenuhi misi pertempuran yang menjanjikan. Sebagai peraturan, UAK beroperasi berhampiran barisan depan, sementara semua kecekapannya hilang.
Perang tempatan beberapa dekad kebelakangan ini, dan di atas semua operasi ketenteraan di Iraq dan Afghanistan, telah menunjukkan kecekapan senjata ketepatan tinggi konvensional yang tidak mencukupi, termasuk UAB. Ketika melakukan misi tempur, terlalu banyak masa berlalu dari saat sasaran dikesan dan keputusan untuk menyerang dibuat sehingga ia dikalahkan. Sebagai contoh, pengebom B-2 Spirit, yang berlepas dari lapangan terbang di Amerika Syarikat, mesti terbang 12-15 jam ke kawasan serangan sasaran. Oleh itu, dalam keadaan moden, senjata tindak balas pantas dan ketepatan tinggi diperlukan pada jarak yang jauh, mencapai puluhan ribu kilometer.
Salah satu petunjuk penyelidikan mengenai pemenuhan syarat-syarat ini di luar negeri adalah penciptaan sistem kejutan hipersonik generasi baru. Kerja-kerja membuat pesawat hipersonik (LA) dan peluru berpandu kinetik yang mampu memusnahkan sasaran berketepatan tinggi sedang dilakukan di Amerika Syarikat, Britain, Perancis dan Jerman.
Kajian pengalaman asing bagi kita sangat penting, kerana di hadapan kompleks industri pertahanan domestik (MIC), seperti yang dicatat oleh D. Rogozin dalam artikelnya "Rusia memerlukan industri pertahanan pintar" (Surat khabar "Krasnaya Zvezda". 2012. - 7 Februari - С 3) tugas ditetapkan "untuk mendapatkan kembali kepemimpinan teknologi dunia dalam bidang produksi senjata dalam waktu sesingkat mungkin". Seperti yang dinyatakan dalam artikel oleh V. V. Putin "Untuk menjadi kuat: jaminan keselamatan negara untuk Rusia" (Surat khabar "Rossiyskaya Gazeta". - 2012. - No. 5708 (35). - 20 Februari. - hlm. 1-3) "Tugas dekad yang akan datang adalah untuk memastikan bahawa struktur baru Angkatan Bersenjata dapat bergantung pada teknologi baru yang asasnya. Teknik yang "melihat" lebih jauh, menembak dengan lebih tepat, bertindak balas lebih pantas daripada sistem serupa dari mana-mana musuh yang berpotensi."
Untuk mencapainya, adalah perlu untuk mengetahui keadaan, arah aliran dan arah utama pekerjaan di luar negara. Sudah tentu, pakar kami sentiasa berusaha memenuhi syarat ini semasa melakukan R&D. Tetapi dalam lingkungan hari ini, ketika "industri pertahanan tidak memiliki kesempatan untuk bergaul dengan seseorang dengan tenang, kita harus membuat terobosan, menjadi pencipta dan pengeluar terkemuka … Untuk bertindak balas terhadap ancaman dan cabaran hari ini saja bermaksud menghukum diri kita sendiri untuk peranan kekal yang ketinggalan zaman. Kita mesti memastikan keunggulan teknikal, teknologi, organisasi daripada musuh yang berpotensi”(Dari artikel oleh V. V. Putin).
Adalah dipercayai bahawa penciptaan pesawat hipersonik pertama dicadangkan pada tahun 1930-an di Jerman oleh Profesor Eigen Senger dan jurutera Irene Bredt. Dianjurkan untuk membuat pesawat yang diluncurkan secara mendatar pada peluru roket, di bawah tindakan mesin roket yang mempercepat hingga kecepatan sekitar 5900 m / s, membuat penerbangan lintas benua dengan jarak 5-7 ribu km di sepanjang lintasan ricocheting dengan muatan hingga 10 tan dan mendarat pada jarak lebih dari 20 ribu km dari titik permulaan.
Memandangkan perkembangan roket pada tahun 1930-an, jurutera S. Korolev dan pemerhati juruterbang E. Burche (S. Korolev, E. Burche Rocket dalam perang // Tekhnika-pemuda. - 1935. - No. 5. - hlm.57 -59) mengusulkan skema untuk penggunaan pesawat tempur roket-stratoplane: "Dengan melakukan pengeboman, perlu mempertimbangkan fakta bahwa ketepatan hit dari ketinggian diukur dalam puluhan kilometer dan pada kecepatan stratoplane yang luar biasa harus diabaikan. Tetapi di sisi lain, sangat mungkin dan yang sangat penting adalah pendekatan ke sasaran di stratosfer di luar jangkauan senjata darat, keturunan cepat, pengeboman dari ketinggian normal yang memberikan ketepatan yang diperlukan, dan kemudian pendakian sepantas kilat lagi ke ketinggian yang tidak dapat dicapai."
Konsep serangan global berdasarkan senjata hipersonik
Pada masa ini, idea ini mula dilaksanakan secara praktikal. Di Amerika Syarikat pada pertengahan 1990-an, konsep Global Reach - Global Power dirumuskan. Sesuai dengannya, Amerika Syarikat harus memiliki kemampuan untuk menyerang sasaran darat dan permukaan di mana saja di dunia dalam 1-2 jam setelah menerima pesanan, tanpa menggunakan pangkalan tentera asing menggunakan senjata konvensional, misalnya, UAB. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan senjata hipersonik baru, yang terdiri dari platform pembawa hipersonik dan pesawat autonomi dengan muatan tempur, khususnya UAB. Sifat utama senjata tersebut adalah kelajuan tinggi, jarak jauh, kemampuan manuver yang cukup tinggi, jarak pandang rendah dan tinggi kecekapan operasi.
Dalam rangka program berskala besar Angkatan Bersenjata Promt Global Strike AS ("Rapid Global Strike"), yang memungkinkan untuk menyerang dengan senjata tindakan kinetik konvensional (bukan nuklear) di mana-mana titik planet ini dalam satu jam, dan dilakukan demi kepentingan Tentera Darat AS, sistem serangan hipersonik generasi baru sedang dikembangkan dalam dua pilihan:
• yang pertama, yang disebut AHW (Advanced Hypersonic Weapon), menggunakan kenderaan pelancaran sekali pakai sebagai platform supersonik, diikuti dengan pelancaran ke sasaran pesawat supersonik AHW (pesawat gliding hipersonik juga dapat disebut hulu ledak manuver) dilengkapi dengan udara dipandu bom untuk mencapai sasaran;
• yang kedua, yang disebut sistem pemogokan hipersonik FALCON HCV-2, menggunakan pesawat hipersonik untuk mewujudkan keadaan untuk pelancaran pesawat peluncur hipersonik CAV yang autonomi, yang terbang ke sasaran dan menghancurkannya menggunakan UAB.
Versi pertama penyelesaian teknikal mempunyai kelemahan yang ketara, iaitu bahawa roket pembawa yang menyampaikan proyektil hipersonik ke titik pelancaran AHW dapat disalah anggap sebagai peluru berpandu dengan hulu ledak nuklear.
Pada tahun 2003, Angkatan Udara dan Pentadbiran Pembangunan Lanjutan (DARPA) dari Jabatan Pertahanan AS, berdasarkan perkembangan mereka sendiri dan cadangan industri untuk sistem hipersonik maju, mengembangkan konsep baru untuk sistem serangan hipersonik yang menjanjikan yang disebut FALCON (Aplikasi Angkatan dan Pelancaran dari Continental US pelancaran dari benua Amerika Syarikat ") atau" Falcon ". Mengikut konsep ini, sistem pemogokan FALCON terdiri daripada kapal induk Herson (Hypersonic Cruise Vehicle - Hypersonic Cruise Vehicle) yang boleh digunakan semula (contohnya, tanpa pemandu) pesawat terbang yang boleh digunakan semula pada ketinggian urutan 40-60 km dengan kelajuan pelayaran hipersonik, dengan pertempuran muatan hingga 5400 kg dan jarak 15 -17000 km) dan kerangka udara terkawal hipersonik yang sangat mudah dikendalikan CAV (Common Aero Vehicle - gabungan pesawat autonomi) dengan kualiti aerodinamik 3-5. Pangkalan kenderaan HCV seharusnya berada di lapangan terbang dengan landasan sepanjang 3 km.
Lockheed-Martin dipilih sebagai pemaju utama alat pemogokan hipersonik HCV dan kenderaan penghantaran CAV untuk sistem pemogokan FALCON. Pada tahun 2005, dia mula bekerja untuk menentukan penampilan teknikal mereka dan menilai kemungkinan teknologi projek. Syarikat aeroangkasa AS terbesar - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space - juga terlibat dalam pekerjaan. Oleh kerana tahap tinggi risiko teknologi program ini, kajian konseptual beberapa varian sampel eksperimen kenderaan penghantaran dan pembawa mereka dilakukan dengan penilaian ciri-ciri manuver dan kebolehkendalian.
Apabila dijatuhkan dari kapal induk dengan kelajuan hipersonik, ia dapat menyampaikan berbagai muatan tempur dengan berat maksimum 500 kg ke sasaran pada jarak hingga 16.000 km. Peranti ini seharusnya dibuat mengikut skema aerodinamik yang menjanjikan yang memberikan kualiti aerodinamik yang tinggi. Untuk menargetkan semula peranti dalam penerbangan dan mencapai sasaran yang dikesan dalam radius hingga 5400 km, peralatannya seharusnya termasuk peralatan untuk pertukaran data dalam waktu nyata dengan berbagai sistem pengintaian dan titik kawalan. Kekalahan sasaran yang sangat dilindungi (terkubur) akan dipastikan dengan penggunaan alat pemusnahan berkaliber 500 kg dengan hulu ledak yang menembus. Ketepatan (kemungkinan penyimpangan bulat) mestilah sekitar 3 m pada kelajuan sasaran hingga 1200 m / s.
Pesawat meluncur hipersonik CAV dengan kawalan aerodinamik mempunyai jisim kira-kira 900 kg, di mana pesawat pengangkut dapat membawa hingga enam, membawa dua bom udara konvensional seberat 226 kg masing-masing di ruang tempurnya. Ketepatan menggunakan bom sangat tinggi - 3 meter. Jangkauan CAV sebenar boleh kira-kira 5000 km. Dalam rajah. 2 menunjukkan gambarajah pemisahan lesi menembusi menggunakan cengkerang kembung.
Skema penggunaan pertempuran sistem serangan hipersonik FALCON seperti berikut. Setelah menerima tugas, pengebom hipersonik HCV berlepas dari lapangan terbang konvensional dan, menggunakan sistem propulsi gabungan (DP), mempercepat ke kecepatan yang hampir sama dengan M = 6. Apabila kelajuan ini dicapai, sistem pendorong beralih ke modus enjin ramjet hipersonik, mempercepat pesawat ke M = 10 dan ketinggian sekurang-kurangnya 40 km. Pada saat tertentu, pesawat peluncur hipersonik CAV berpisah dari pesawat pengangkut, yang, setelah menyelesaikan misi tempur untuk mengalahkan sasaran, kembali ke lapangan terbang salah satu pangkalan udara luar negeri AS (jika CAV dilengkapi dengan enjin sendiri dan bekalan bahan api yang diperlukan, ia dapat kembali ke benua Amerika Syarikat) (rajah 3).
Terdapat dua jenis laluan penerbangan yang mungkin. Jenis pertama mencirikan lintasan bergelombang untuk pesawat hipersonik, yang dicadangkan oleh jurutera Jerman Eigen Zenger dalam projek pengebom semasa Perang Dunia Kedua. Maksud lintasan bergelombang adalah seperti berikut. Kerana pecutan, peranti meninggalkan atmosfer dan mematikan mesin, menjimatkan bahan bakar. Kemudian, di bawah pengaruh graviti, pesawat kembali ke atmosfera dan menghidupkan semula mesin (untuk waktu yang singkat, hanya selama 20-40 s), yang sekali lagi melemparkan peranti ke angkasa. Lintasan seperti itu, selain meningkatkan jarak, juga menyumbang pada penyejukan struktur pengebom ketika berada di ruang angkasa. Ketinggian penerbangan tidak melebihi 60 km, dan langkah gelombang adalah sekitar 400 km. Lintasan jenis kedua mempunyai jalur penerbangan garis lurus klasik.
Penyelidikan eksperimental mengenai penciptaan senjata hipersonik
Hypersonic models HTV (Hypersonic Test Vehicle) dengan jisim kira-kira 900 kg dan panjang hingga 5 m dicadangkan untuk menilai prestasi penerbangan, kawalan dan beban terma pada kelajuan M = 10 - HTV-1, HTV-2, HTV-3.
Alat HTV-1 dengan jangka waktu penerbangan terkawal 800 s pada kecepatan M = 10 ditarik dari pengujian kerana kerumitan teknologi dalam pembuatan badan pelindung panas dan penyelesaian reka bentuk yang salah (Gbr. 4).
Alat HTV-2 dibuat sesuai dengan rangkaian terpadu dengan tepi depan yang tajam dan memberikan kualiti 3, 5-4, yang, seperti yang diyakini oleh para pemaju, akan memberikan jarak luncuran tertentu, serta kemampuan manuver dan pengendalian menggunakan perisai aerodinamik untuk mensasarkan dengan ketepatan yang diperlukan (rajah 5). Menurut Perkhidmatan Penyelidikan Kongres AS (CRS), peranti hipersonik FALCON HTV-2 mampu mencapai sasaran pada jarak hingga 27.000 km dan berkelajuan hingga Mach 20 (23.000 km / jam).
HTV-3 adalah model skala pesawat pemogokan hipersonik HCV dengan kualiti aerodinamik 4-5 (Gambar 6). Model ini dirancang untuk menilai penyelesaian teknologi dan reka bentuk yang diadopsi, prestasi aerodinamik dan penerbangan, serta kemampuan manuver dan pengendalian demi pengembangan pengembangan pesawat HCV. Ujian penerbangan sepatutnya dilakukan pada tahun 2009. Jumlah kos kerja pembuatan model dan pelaksanaan ujian penerbangan dianggarkan bernilai $ 50 juta.
Ujian kompleks kejutan itu seharusnya dilakukan pada tahun 2008-2009. menggunakan kenderaan pelancaran. Skema penerbangan ujian pesawat hipersonik HTV-2 ditunjukkan dalam Rajah. 7.
Seperti yang telah ditunjukkan oleh kajian, masalah utama yang bermasalah untuk membuat pesawat hipersonik akan dikaitkan dengan pengembangan loji tenaga, pemilihan bahan bakar dan bahan struktur, aerodinamik dan dinamika penerbangan, dan sistem kontrol.
Pemilihan susun atur aerodinamik dan reka bentuk pesawat udara harus berdasarkan pada syarat memastikan operasi bersama pengambilan udara, loji janakuasa dan elemen pesawat lain. Pada kelajuan hipersonik, isu-isu mempelajari keberkesanan kawalan aerodinamik, dengan kawasan minimum permukaan penstabilan dan kawalan, momen engsel, terutama ketika mendekati kawasan sasaran dengan kelajuan sekitar 1600 m / s, menjadi yang terpenting, pertama sekali, untuk memastikan kekuatan struktur dan ketepatan tinggi panduan ke arah tujuan.
Menurut kajian awal, suhu di permukaan kenderaan hipersonik mencapai 1900 ° C, sementara untuk fungsi normal peralatan on-board, suhu di dalam petak tidak boleh melebihi 70 ° C. Oleh itu, badan peranti mesti mempunyai pelindung tahan panas yang diperbuat daripada bahan suhu tinggi dan perlindungan terma pelbagai lapisan berdasarkan bahan pembinaan yang ada sekarang.
Kenderaan hipersonik dilengkapi dengan sistem kawalan satelit inersia gabungan dan, pada masa akan datang, dengan sistem homing jenis optik-elektronik atau radar hujung ke hujung.
Untuk memastikan penerbangan garis lurus, yang paling menjanjikan untuk sistem ketenteraan adalah mesin ramjet: SPVRD (enjin ramjet supersonik) dan mesin scramjet (mesin ramjet hipersonik). Reka bentuknya sederhana, kerana hampir tidak ada bahagian yang bergerak (kecuali pam bekalan bahan bakar) menggunakan bahan bakar hidrokarbon konvensional.
Susun atur aerodinamik dan reka bentuk alat CAV sedang disusun dalam kerangka projek X-41, dan pesawat pengangkut - di bawah program X-51. Tujuan program X-51A adalah untuk menunjukkan kemungkinan membuat mesin scramjet, pengembangan bahan tahan panas, penyatuan kerangka udara dan mesin, serta teknologi lain yang diperlukan untuk penerbangan dalam jarak 4, 5-6, 5 M. Sebagai sebahagian daripada program ini, pekerjaan juga sedang dilakukan untuk membuat peluru berpandu balistik dengan hulu ledak konvensional, peluru berpandu hipersonik X-51A Waverider dan drone orbit X-37B.
Menurut CRS, pembiayaan untuk program pada tahun 2011 adalah $ 239.9 juta, di mana $ 69 juta dibelanjakan untuk AHW.
Kementerian Pertahanan AS melakukan satu lagi ujian bom hipersonik meluncur baru AHW (Advanced Hypersonic Weapon). Ujian peluru itu berlaku pada 17 November 2011. Tujuan utama ujian ini adalah untuk menguji peluru untuk kemampuan bergerak, kawalan dan ketahanan terhadap kesan suhu tinggi. Telah diketahui bahawa AHW dilancarkan ke atmosfer atas menggunakan roket penggalak yang dilancarkan dari pangkalan udara di Hawaii (Gbr. 9). Setelah memisahkan peluru dari peluru berpandu, dia merencanakan dan mencapai sasaran di Kepulauan Marshall berhampiran Kwajalein Atoll, yang terletak empat ribu kilometer di barat daya Hawaii, dengan kelajuan hipersonik lima kali kelajuan suara. Penerbangan berlangsung kurang dari 30 minit.
Menurut jurucakap Pentagon Melinda Morgan, tujuan menguji peluru adalah untuk mengumpulkan data mengenai aerodinamik AHW, pengendaliannya dan ketahanan terhadap suhu tinggi.
Ujian terakhir HTV-2 berlangsung pada pertengahan Ogos 2011 dan tidak berjaya (Gbr. 10).
Menurut para pakar, adalah mungkin untuk mengadopsi sistem hipersonik kejutan generasi pertama generasi baru pada tahun 2015. Ia dianggap perlu untuk menyediakan sehingga 16 pelancaran sehari menggunakan kenderaan pelancaran sekali guna. Kos pelancarannya sekitar $ 5 juta.
Penciptaan sistem mogok skala penuh diharapkan tidak lebih awal dari 2025-2030.
Idea penggunaan ketenteraan pesawat stratoplane berkuasa roket, yang dicadangkan oleh S. Korolev dan E. Burche pada tahun 1930-an, berdasarkan kajian yang dilakukan di Amerika Syarikat, mulai dilaksanakan dalam projek-projek untuk membuat senjata serangan hipersonik generasi baru.
Penggunaan UAB sebagai sebahagian daripada kenderaan autonomi hipersonik ketika menyerang sasaran membuat tuntutan tinggi untuk memastikan petunjuk ketepatan tinggi dalam keadaan penerbangan hipersonik dan perlindungan termal peralatan dari kesan pemanasan kinetik.
Mengenai contoh kerja yang dilakukan di Amerika Syarikat untuk membuat senjata hipersonik, kita melihat bahawa kemungkinan penggunaan pertempuran UAB jauh dari habis dan mereka ditentukan bukan sahaja oleh ciri-ciri taktikal dan teknikal UAB itu sendiri, yang memberikan jarak, ketepatan dan kebarangkalian kehancuran yang diberikan, tetapi juga melalui penyampaian. Di samping itu, pelaksanaan projek ini juga dapat menyelesaikan tugas damai dengan segera menyerahkan peralatan kargo atau penyelamat dalam kesulitan ke mana-mana bahagian dunia.
Bahan yang dipersembahkan membuat kita serius memikirkan isi arah utama pembangunan sistem mogok berpandu domestik hingga 2020-2030. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk mengambil kira pernyataan D. Rogozin (Rogozin D. Bekerja pada algoritma tepat // Pertahanan Nasional. - 2012. - No. 2. - P. 34-406): “… kita mesti meninggalkan idea "mengejar ketinggalan dan mengatasi" … Dan tidak mungkin kita dapat mengumpulkan kekuatan dan kemampuan dengan cepat yang memungkinkan kita mengejar negara-negara berteknologi tinggi dengan kecepatan yang luar biasa. Ini tidak perlu dilakukan. Kita memerlukan sesuatu yang lain, jauh lebih rumit … Perlu untuk menghitung perjalanan melakukan perjuangan bersenjata dengan prospek hingga 30 tahun, untuk menentukan titik ini, untuk mencapainya. Untuk memahami apa yang kita perlukan, iaitu menyediakan senjata bukan untuk esok atau lusa, tetapi untuk minggu bersejarah yang akan datang … saya ulangi, jangan memikirkan apa yang mereka lakukan di AS, Perancis, Jerman, fikirkan apa yang akan mereka miliki dalam 30 tahun. Dan anda mesti mencipta sesuatu yang lebih baik daripada yang mereka ada sekarang. Jangan ikuti mereka, cuba fahami ke mana semuanya berjalan, dan kemudian kita akan menang."
Maksudnya, perlu difahami apakah tugas seperti itu telah timbul bagi kita, dan jika ya, maka bagaimana menyelesaikannya.
