Per tūkstantmečius žmonija sukūrė taisyklę, pagal kurią, norint išgyventi ir nugalėti priešą, ginklai turi būti tikslesni, greitesni ir galingesni nei priešo. Aviaciniai ginklai atitinka šiuos reikalavimus šiuolaikinėmis sąlygomis. Šiuo metu užsienyje intensyviai plėtojami valdomi orlaivio ginklai (UASP), ypač oro bombos (UAB), kurių kalibras yra platus - nuo 9 iki 13600 kg: jie aprūpinti naujomis gairėmis ir tobulinamos valdymo sistemos, veiksmingos kovos dalys, kovinio naudojimo metodai. UAB yra nepakeičiamas šiuolaikinių smūginių orlaivių kompleksų (UAK) priedas taktiniams ir strateginiams tikslams. Nepaisant aukšto šiuolaikinių UAB modelių efektyvumo lygio, jie, būdami UAK dalimi, ne visada atitinka perspektyvių kovinių misijų vykdymo reikalavimus. Paprastai UAK veikia netoli fronto linijos, o visas efektyvumas prarandamas.
Vietiniai pastarųjų dešimtmečių karai, visų pirma karinės operacijos Irake ir Afganistane, atskleidė nepakankamą įprastų didelio tikslumo ginklų, įskaitant UAB, efektyvumą. Atliekant kovinę misiją, nuo to momento, kai aptinkamas taikinys ir priimamas sprendimas pulti, praeina per daug laiko iki jo nugalėjimo. Pavyzdžiui, bombonešis „B-2 Spirit“, pakilęs iš JAV aerodromo, turi nuskristi 12–15 valandų iki taikinio atakos zonos. Todėl šiuolaikinėmis sąlygomis greito reagavimo ir didelio tikslumo veiksmų ginklai reikalingi dideliu atstumu, siekiančiu dešimtis tūkstančių kilometrų.
Viena iš šių reikalavimų vykdymo užsienyje tyrimų krypčių yra naujos kartos hipergarsinio šoko sistemų sukūrimas. JAV, Didžiojoje Britanijoje, Prancūzijoje ir Vokietijoje vykdomas darbas kuriant hipergarsinius orlaivius (LA) (raketas) ir kinetinius ginklus, galinčius sunaikinti tikslų taikinį.
Užsienio patirties tyrimas mums yra nepaprastai svarbus, nes priešais vidaus gynybos ir pramonės kompleksą (MIC), kaip pažymėjo D. Rogozinas savo straipsnyje „Rusijai reikia pažangios gynybos pramonės“(Laikraštis „Krasnaja Zvezda“. 2012 m. - vasario 7 d. - С 3) buvo nustatyta užduotis „per trumpiausią laiką susigrąžinti pasaulinę technologinę lyderystę ginklų gamybos srityje“. Kaip pažymėta straipsnyje V. V. Putinas „Būti stipriam: Rusijos nacionalinio saugumo garantijos“(Laikraštis „Rossiyskaya Gazeta“. - 2012. - Nr. 5708 (35). - Vasario 20 d. - 1–3 p.) „Artimiausio dešimtmečio užduotis yra užtikrinti, kad nauja struktūra Ginkluotosios pajėgos galėtų pasikliauti iš esmės nauja technologija. Technika, kuri „mato“toliau, šaudo tiksliau, reaguoja greičiau nei panašios bet kurio potencialaus priešo sistemos “.
Norint tai pasiekti, būtina nuodugniai žinoti darbo užsienyje būklę, tendencijas ir pagrindines kryptis. Žinoma, mūsų specialistai, vykdydami MTTP, visada stengėsi įvykdyti šią sąlygą. Tačiau šiandieninėje aplinkoje, kai „gynybos pramonė neturi galimybės ramiai ką nors pasivyti, turime padaryti proveržį, tapti pirmaujančiais išradėjais ir gamintojais … Vien reaguoti į šiandienos grėsmes ir iššūkius reiškia pasmerkti save į amžiną atsilikėlių vaidmenį. Privalome visais būdais užtikrinti techninį, technologinį, organizacinį pranašumą prieš bet kurį galimą priešą “(Iš V. V. Putino straipsnio).
Manoma, kad pirmą kartą sukurti hipergarsinius lėktuvus 1930 -aisiais Vokietijoje pasiūlė profesorius Eigenas Sengeris ir inžinierė Irene Bredt. Buvo pasiūlyta sukurti orlaivį, kuris buvo paleistas horizontaliai ant raketų katapultos, veikiant raketų varikliams, įsibėgėjantiems iki maždaug 5900 m / s greičio, o tai leistų transkontinentiniam skrydžiui, kurio atstumas 5-7 tūkst. naudingoji apkrova iki 10 tonų ir nusileidimas daugiau nei 20 tūkstančių km atstumu nuo pradžios taško.
Atsižvelgiant į raketų raidą trečiajame dešimtmetyje, inžinierius S. Korolevas ir pilotas -stebėtojas E. Burche (S. Korolevas, E. Burche Rocket in the war // Tekhnika -Youth. - 1935. - Nr. 5. - P. 57 -59) pasiūlė raketinio kovinio lėktuvo-stratoplano naudojimo schemą: „Einant į bombardavimą, būtina atsižvelgti į tai, kad smūgių tikslumas iš aukščio, išmatuoto dešimtimis kilometrų ir milžinišku stratoplano greičiu turėtų būti nereikšmingas. Tačiau, kita vertus, tai visiškai įmanoma ir labai svarbu yra artėjimas prie taikinio stratosferoje, kur nepasiekiami antžeminiai ginklai, greitas nusileidimas, bombardavimas iš normalaus aukščio, užtikrinantis reikiamą tikslumą, ir vėl žaibiškas pakilimas į nepasiekiamą aukštį “.
Visuotinio streiko koncepcija, pagrįsta hipergarsiniais ginklais
Šiuo metu ši idėja pradedama praktiškai įgyvendinti. Dešimtojo dešimtmečio viduryje JAV buvo suformuluota „Global Reach - Global Power“koncepcija. Pagal ją Jungtinės Valstijos turėtų turėti galimybę smogti į antžeminius ir paviršinius taikinius bet kurioje pasaulio vietoje per 1-2 valandas nuo užsakymo gavimo, nenaudodamos užsienio karinių bazių, naudojant įprastus ginklus, pavyzdžiui, UAB. Tai galima padaryti naudojant naują hipergarsinį ginklą, kurį sudaro hipergarsinė nešiklio platforma ir autonominis orlaivis su kovine apkrova, ypač UAB. Pagrindinės tokių ginklų savybės yra didelis greitis, didelis nuotolis, pakankamai didelis manevringumas, mažas matomumas ir didelis veiklos efektyvumas.
Vykdant plataus masto JAV ginkluotųjų pajėgų „Promt Global Strike“programą („Rapid Global Strike“), leidžiančią bet kuriuo planetos tašku per vieną valandą smogti įprastiniais (nebranduoliniais) kinetinių veiksmų ginklais, ir vykdoma JAV kariuomenės interesais, kuriama naujos kartos hipergarsinė smūgių sistema dviem būdais:
• pirmajame, pavadintame AHW (Advanced Hypersonic Weapon), kaip viršgarsinė platforma naudojama vienkartinė paleidimo priemonė, o po to - paleidimas į viršgarsinį orlaivį AHW (hipergarsinis sklandytuvas taip pat gali būti vadinamas manevrine kovine galvute), kuriame yra valdoma antena bombų, kad pataikytų į taikinį;
• antroji, vadinama FALCON HCV-2 hipergarsinio smūgio sistema, naudoja hipergarsinį orlaivį, kad sukurtų sąlygas savarankiškam hipersoniniam sklandančiam orlaiviui CAV paleisti, kuris skrenda į taikinį ir sunaikina jį naudodamasis UAB.
Pirmoji techninio sprendimo versija turi reikšmingą trūkumą, nes raketinė nešėja, pristatanti hipergarsinį sviedinį į AHW paleidimo tašką, gali būti painiojama su raketa su branduoline galvute.
2003 m. JAV gynybos departamento Karinės oro pajėgos ir Pažangiosios plėtros administracija (DARPA), remdamosi savo pasiekimais ir pramonės pasiūlymais dėl pažangių hipergarsinių sistemų, sukūrė naują perspektyvios hipergarsinio smūgio sistemos koncepciją, vadinamą FALCON (Force Application and Paleisti nuo kontinentinės JAV paleidimo iš kontinentinių JAV “) arba„ Falcon “. Pagal šią koncepciją FALCON smūgių sistemą sudaro hipergarsinis daugkartinio naudojimo (pavyzdžiui, nepilotuojamas) lėktuvnešis HCV (Hypersonic Cruise Vehicle - orlaivis, skrendantis maždaug 40–60 km aukštyje su hipergarsiniu kreiseriniu greičiu, su koviniu iki 5400 kg apkrova ir 15–17000 km nuotolis) ir daugkartinio naudojimo hipergarsinis labai manevringas valdomas orlaivio korpusas CAV („Common Aero Vehicle“-vieningas autonominis lėktuvas), kurio aerodinaminė kokybė yra 3–5. HCV transporto priemonių bazė turėtų būti aerodromuose, kurių kilimo ir tūpimo takas yra iki 3 km.
„Lockheed-Martin“buvo pasirinktas kaip pagrindinis HCV hipergarsinio smūgio aparato ir CAV pristatymo transporto priemonės, skirtos „FALCON“smūgio sistemai, kūrėjas. 2005 m. Ji pradėjo nustatyti jų techninę išvaizdą ir įvertinti projektų technologinį įgyvendinamumą. Į darbą taip pat įtrauktos didžiausios JAV aviacijos ir kosmoso kompanijos - „Boeing“, „Northrop Grumman“, „Andrews Space“. Dėl aukšto programos technologinio pavojaus buvo atlikti kelių pristatomųjų transporto priemonių ir jų vežėjų eksperimentinių pavyzdžių variantų konceptualūs tyrimai, įvertinant manevringumo ir valdomumo charakteristikas.
Nukritęs nuo nešiklio hipergarsiniu greičiu, jis gali pristatyti įvairias kovines apkrovas, kurių didžiausias svoris yra 500 kg, į taikinį iki 16 000 km atstumu. Įrenginys turėtų būti pagamintas pagal perspektyvią aerodinaminę schemą, kuri užtikrina aukštą aerodinaminę kokybę. Kad prietaisas būtų nukreiptas skrydžio metu ir pataikytų į taikinius, aptiktus iki 5400 km spinduliu, jo įranga turėtų apimti įrangą, skirtą keistis duomenimis realiuoju laiku su įvairiomis žvalgybos sistemomis ir valdymo taškais. Stacionarių labai saugomų (palaidotų) taikinių pralaimėjimas bus užtikrintas naudojant 500 kg kalibro sunaikinimo priemones su skvarbia kovine galvute. Tikslumas (tikėtinas apskritimas) turėtų būti apie 3 m, kai tikslinis greitis yra iki 1200 m / s.
CAV hipergarsinis sklandymo orlaivis su aerodinaminiais valdikliais sveria maždaug 900 kg, iš kurio nešantysis lėktuvas gali gabenti iki šešių, savo kovos skyriuje gabena dvi įprastas oro bombas, sveriančias po 226 kg. Bombų naudojimo tikslumas yra labai didelis - 3 metrai. Tikrojo CAV nuotolis gali būti apie 5000 km. Fig. 2 pavaizduota skvarbių pažeidimų atskyrimo naudojant pripučiamus apvalkalus schema.
FALCON hipergarsinio smūgio sistemos kovinio naudojimo schema atrodo taip. Gavęs užduotį, viršgarsinis bombonešis HCV pakyla iš įprasto aerodromo ir, naudodamas kombinuotą varomąją sistemą (DP), įsibėgėja iki greičio, atitinkančio maždaug M = 6. Pasiekus šį greitį, varomoji sistema persijungia į režimą hipergarsinio raketinio variklio, pagreitinančio orlaivį iki M = 10 ir ne mažesnio kaip 40 km aukščio. Tam tikru momentu CAV hipergarsinis sklandymo orlaivis atsiskiria nuo lėktuvo vežėjo, kuris, atlikęs kovinę užduotį nugalėti taikinius, grįžta į vienos iš JAV užjūrio oro bazių aerodromą (jei CAV turi savo variklį ir reikiamo kuro tiekimo, jis gali grįžti į kontinentines JAV) (3 pav.).
Galimi dviejų tipų skrydžio maršrutai. Pirmasis tipas apibūdina banguotą hipergarsinio orlaivio trajektoriją, kurią vokiečių inžinierius Eigenas Zengeras pasiūlė bombonešio projekte Antrojo pasaulinio karo metu. Banguotos trajektorijos reikšmė yra tokia. Dėl pagreičio prietaisas palieka atmosferą ir išjungia variklį, taupydamas degalus. Tada, veikiamas gravitacijos, lėktuvas grįžta į atmosferą ir vėl įjungia variklį (trumpam, tik 20-40 s), o tai vėl išmeta prietaisą į kosmosą. Tokia trajektorija ne tik padidina nuotolį, bet ir prisideda prie bombonešio konstrukcijos aušinimo, kai jis yra erdvėje. Skrydžio aukštis neviršija 60 km, o bangos žingsnis - apie 400 km. Antrojo tipo trajektorija turi klasikinį tiesios linijos skrydžio kelią.
Eksperimentiniai hipersoninių ginklų kūrimo tyrimai
Buvo pasiūlyti maždaug 900 kg masės ir iki 5 m ilgio hipergarsiniai modeliai HTV (Hypersonic Test Vehicle), siekiant įvertinti jų skrydžio našumą, valdomumą ir šilumines apkrovas M = 10 greičiu-HTV-1, HTV-2, HTV-3.
HTV-1 aparatas, kurio kontroliuojama skrydžio trukmė 800 s, esant M = 10 greičiui, buvo atšauktas iš bandymų dėl technologinio sudėtingumo gaminant šilumą apsaugantį korpusą ir netinkamų konstrukcinių sprendimų (4 pav.).
HTV-2 aparatas pagamintas pagal integruotą grandinę su aštriais priekiniais kraštais ir užtikrina 3, 5-4 kokybę, kuri, kaip mano kūrėjai, užtikrins tam tikrą slydimo diapazoną, taip pat manevringumą ir valdymą naudojant aerodinaminius skydus taikymui reikiamu tikslumu (5 pav.). JAV Kongreso tyrimų tarnybos (CRS) duomenimis, hipergarsinis įtaisas FALCON HTV-2 gali pataikyti į taikinius iki 27 000 km atstumu ir iki 20 Mach (23 000 km / h).
HTV-3 yra HCV hipergarsinio smūgio orlaivio mastelio modelis, kurio aerodinaminė kokybė yra 4-5 (6 pav.). Modelis skirtas įvertinti priimtus technologinius ir projektinius sprendimus, aerodinamines ir skrydžio charakteristikas, taip pat manevringumą ir valdomumą siekiant tolesnio HCV orlaivio tobulinimo. Skrydžio bandymai turėjo būti atlikti 2009 m. Bendros modelio gamybos ir skrydžio bandymų išlaidos yra 50 milijonų JAV dolerių.
Šoko komplekso bandymai turėjo būti atlikti 2008–2009 m. naudojant raketas. Hipergarsinio orlaivio HTV-2 bandomojo skrydžio schema parodyta fig. 7.
Kaip parodė tyrimai, pagrindiniai probleminiai klausimai kuriant hipergarsinį orlaivį bus susiję su elektrinės plėtra, kuro ir konstrukcinių medžiagų pasirinkimu, aerodinamika ir skrydžio dinamika bei valdymo sistema.
Aerodinaminis išdėstymas ir orlaivio dizainas turėtų būti parenkami atsižvelgiant į sąlygas užtikrinti bendrą oro įsiurbimo, jėgainės ir kitų orlaivio elementų veikimą. Esant hipergarsiniam greičiui, aerodinaminių valdiklių, turinčių minimalias stabilizavimo ir valdymo paviršių zonas, vyrių momentus, ypač kai artėjama prie tikslinės zonos maždaug 1600 m / s greičiu, veiksmingumo klausimai pirmiausia tampa svarbiausi. užtikrinti konstrukcijos tvirtumą ir tikslų nukreipimą į tikslą.
Remiantis preliminariais tyrimais, hipergarsinės transporto priemonės paviršiaus temperatūra siekia 1900 ° C, o normaliam borto įrangos veikimui temperatūra skyriaus viduje neturi viršyti 70 ° C. Todėl prietaiso korpusas turi turėti karščiui atsparų apvalkalą, pagamintą iš aukštos temperatūros medžiagų, ir daugiasluoksnę šiluminę apsaugą, pagrįstą esamomis statybinėmis medžiagomis.
Hipergarsinėje transporto priemonėje sumontuota kombinuota inercinė palydovinė valdymo sistema, o ateityje-visapusiška optinė-elektroninė arba radaro tipo nukreipimo sistema.
Siekiant užtikrinti tiesioginį skrydį, karinėms sistemoms perspektyviausi yra raketiniai varikliai: SPVRD (viršgarsinis raketinis variklis) ir „scramjet“variklis (hipergarsinis ramjetinis variklis). Jos yra paprastos konstrukcijos, nes jose praktiškai nėra judančių dalių (išskyrus degalų tiekimo siurblį), kuriose naudojamas įprastas angliavandenilių kuras.
Aerodinaminis CAV aparato išdėstymas ir dizainas yra kuriamas pagal projektą X-41, o lėktuvnešis-pagal programą X-51. Programos X-51A tikslas-pademonstruoti „scramjet“variklio kūrimo galimybes, karščiui atsparių medžiagų kūrimą, orlaivio korpuso ir variklio integraciją, taip pat kitas skrydžiui reikalingas technologijas, kurių diapazonas yra 4, 5-6, 5 mln. Vykdant šią programą taip pat vykdomas darbas, siekiant sukurti balistinę raketą su įprasta kovine galvute, hipergarsinę raketą X-51A Waverider ir orbitinį droną X-37B.
Pagal KRS, programos finansavimas 2011 m. Sudarė 239,9 mln. JAV dolerių, iš kurių 69 mln. USD buvo išleista AHW.
JAV gynybos ministerija atliko dar vieną naujos sklandančios hipergarsinės bombos AHW (Advanced Hypersonic Weapon) bandymą. Šaudmenų bandymas įvyko 2011 m. Lapkričio 17 d. Pagrindinis bandymo tikslas buvo patikrinti šaudmenų manevringumą, valdomumą ir atsparumą aukštai temperatūrai. Yra žinoma, kad AHW į viršutinę atmosferą buvo paleista naudojant raketą, paleistą iš oro bazės Havajuose (9 pav.). Atskyręs šaudmenis nuo raketos, jis suplanavo ir pataikė į taikinį Maršalo salose netoli Kvajaleino atolo, esančio keturis tūkstančius kilometrų į pietvakarius nuo Havajų, penkių kartų greitesniu garsu. Skrydis truko mažiau nei 30 minučių.
Pasak Pentagono atstovės Melindos Morgan, šaudmenų bandymo tikslas buvo surinkti duomenis apie AHW aerodinamiką, jos valdymą ir atsparumą aukštai temperatūrai.
Paskutiniai HTV-2 bandymai įvyko 2011 m. Rugpjūčio viduryje ir buvo nesėkmingi (10 pav.).
Ekspertų teigimu, iki 2015 m. Galima priimti naujos kartos pirmosios kartos šoko hipersoninę sistemą. Manoma, kad būtina užtikrinti iki 16 paleidimų per dieną naudojant vienkartinę raketą. Paleidimo kaina yra apie 5 mln.
Tikimasi, kad visos apimties streiko sistema bus sukurta ne anksčiau kaip 2025–2030 m.
Ketvirtajame dešimtmetyje S. Korolevo ir E. Burche pasiūlyta idėja apie karinio panaudojimo strateginiu lėktuvu su raketomis varomą orlaivį, sprendžiant pagal JAV atliktus tyrimus, pradedama įgyvendinti projektuose, skirtuose sukurti naujos kartos hipersoniniai ginklai.
Naudojant UAB kaip hipergarsinę autonominę transporto priemonę puolant taikinį, keliami aukšti reikalavimai užtikrinti aukšto tikslumo nurodymus hipergarsinio skrydžio sąlygomis ir šiluminę įrangos apsaugą nuo kinetinio kaitinimo.
Remdamiesi Jungtinėse Valstijose atlikto darbo, skirto sukurti hipergarsinius ginklus, pavyzdžiu, matome, kad UAB kovinio naudojimo galimybės toli gražu nėra išnaudotos ir jas lemia ne tik pačios UAB taktinės ir techninės charakteristikos, kuris suteikia nurodytą diapazoną, tikslumą ir tikimybę sunaikinti, bet ir pristatymo būdu. Be to, įgyvendinus šį projektą taip pat galima išspręsti taikią užduotį - skubiai pristatyti nelaimės ištiktą krovinį ar gelbėjimo įrangą į bet kurią pasaulio dalį.
Pateikta medžiaga verčia rimtai susimąstyti apie pagrindinių vietinių streiko sistemų plėtros krypčių turinį iki 2020–2030 m. Kartu būtina atsižvelgti į D. Rogozino teiginį (Rogozinas D. Darbas prie tikslaus algoritmo // Krašto apsauga. - 2012. - Nr. 2. - P. 34-406): „… turime atsisakyti idėjos „pasivyti ir aplenkti“… Ir vargu ar greitai surinksime jėgas ir pajėgumus, kurie leistų mums neįtikėtinu greičiu pasivyti aukštųjų technologijų šalis. To daryti nereikia. Mums reikia kažko kito, daug sudėtingesnio … Būtina apskaičiuoti ginkluotos kovos eigą su perspektyva iki 30 metų, nustatyti šį tašką, jį pasiekti. Kad suprastume, ko mums reikia, tai yra ginklus paruošti ne rytojui ar net poryt, o istorinei savaitei į priekį … Kartoju, negalvok apie tai, ką jie veikia JAV, Prancūzijoje, Vokietijoje, pagalvokite, ką jie turės po 30 metų. Ir jūs turite sukurti tai, kas bus geriau nei jie dabar. Nesekite jų, pabandykite suprasti, kur viskas vyksta, ir tada mes laimėsime “.
Tai yra, būtina suprasti, ar tokia užduotis mums iškilo, o jei taip, tai kaip ją išspręsti.
