Oor die millennia het die mensdom 'n reël ontwikkel waarvolgens wapens akkurater, vinniger en kragtiger moet wees as dié van die vyand om die vyand te oorleef en te verslaan. Lugvaartwapens voldoen aan hierdie vereistes in moderne omstandighede. Tans ontwikkel die geleide lugwapens (UASP), veral geleide lugbomme (UAB), waarvan die kaliber in 'n wye reeks lê - van 9 tot 13600 kg, intensief: hulle is toegerus met nuwe soorte leiding en beheerstelsels, effektiewe gevegsonderdele, metodes van bestryding word verbeter. UAB is 'n onontbeerlike bykomstigheid van moderne vliegtuigkomplekse (UAK) vir taktiese en strategiese doeleindes. Ondanks die hoë doeltreffendheid van moderne UAB -modelle, voldoen hulle nie altyd aan die vereistes vir die vervulling van belowende gevegsopdragte nie, omdat hulle deel uitmaak van die UAK. UAK werk gewoonlik naby die voorste linie, terwyl al die doeltreffendheid verlore gaan.
Plaaslike oorloë van die afgelope dekades, en veral militêre operasies in Irak en Afghanistan, het die onvoldoende doeltreffendheid van konvensionele wapens met hoë presisie, insluitend UAB, aan die lig gebring. By die uitvoering van 'n gevegsmissie gaan daar te veel tyd verby vanaf die oomblik dat die teiken opgespoor word en die besluit om aan te val geneem word totdat dit verslaan word. Byvoorbeeld, 'n B-2 Spirit-bomwerper, wat van 'n vliegveld in die Verenigde State opgestyg het, moet 12-15 uur na die teiken se aanvalgebied vlieg. Daarom is in moderne omstandighede wapens van vinnige reaksie en aksie met 'n hoë presisie nodig op 'n groot afstand, wat tienduisende kilometers bereik.
Een van die rigtings van navorsing oor die nakoming van hierdie vereistes in die buiteland is die skep van 'n nuwe generasie hipersoniese skokstelsels. In die VSA, Groot-Brittanje, Frankryk en Duitsland word werk gedoen aan die skepping van hipersoniese vliegtuie (missiele) en kinetiese wapens wat die doelwit kan vernietig.
Die bestudering van buitelandse ervaring is vir ons uiters belangrik, want voor die binnelandse verdedigings-industriële kompleks (MIC), soos D. Rogozin opgemerk het in sy artikel "Rusland het 'n slim verdedigingsbedryf nodig" (krant "Krasnaya Zvezda". 2012. - 7 Februarie - 3) Die taak is gestel "om die wêreld se tegnologiese leierskap op die gebied van wapenproduksie in die kortste moontlike tyd te herwin". Soos opgemerk in die artikel van V. V. Poetin "Om sterk te wees: waarborge vir nasionale veiligheid vir Rusland" (Koerant "Rossiyskaya Gazeta". - 2012. - Nr. 5708 (35). - 20 Februarie - bl. 1-3) "Die taak van die komende dekade is om te verseker dat die nuwe struktuur Die weermag op 'n fundamenteel nuwe tegnologie kon staatmaak. Die tegniek wat verder "sien", meer akkuraat skiet, vinniger reageer as soortgelyke stelsels van enige moontlike vyand."
Om dit te bereik, is dit nodig om die toestand, tendense en belangrikste rigtings van werk in die buiteland deeglik te ken. Natuurlik het ons spesialiste altyd probeer om aan hierdie voorwaarde te voldoen tydens R&D. Maar in die hedendaagse omgewing, wanneer “die verdedigingsbedryf nie die geleentheid het om kalm iemand in te haal nie, moet ons 'n deurbraak maak, toonaangewende uitvinders en vervaardigers word … Om op die bedreigings en uitdagings van vandag alleen te reageer, beteken dat ons onsself moet veroordeel tot die ewige rol van agtergeblewenes. Ons moet verseker tegniese, tegnologiese, organisatoriese superioriteit bo enige moontlike vyand verseker "(Uit 'n artikel van V. V. Poetin).
Daar word geglo dat die eerste skepping van hipersoniese vliegtuie in die 1930's in Duitsland deur professor Eigen Senger en ingenieur Irene Bredt voorgestel is. Daar word voorgestel om 'n vliegtuig wat horisontaal op 'n vuurpylkatapult gelanseer word, te skep onder die werking van vuurpylmotors wat tot 'n snelheid van ongeveer 5900 m / s versnel, wat 'n transkontinentale vlug met 'n reikafstand van 5-7 duisend km langs 'n ricochetingbaan met 'n vrag tot 10 ton en land op 'n afstand van meer as 20 duisend km van die beginpunt af.
Met inagneming van die ontwikkeling van vuurpyle in die dertigerjare, het ingenieur S. Korolev en vlieënier -waarnemer E. Burche (S. Korolev, E. Burche Rocket in die oorlog // Tekhnika -jeug. - 1935. - No. 5. - Bl. 57 -59) het 'n skema voorgestel vir die gebruik van 'n raketgevegsvliegtuig-stratoplane: 'By bombardemente moet rekening gehou word met die feit dat die akkuraatheid van treffers van hoogtes gemeet in tientalle kilometers en teen geweldige snelhede van die stratoplane moet weglaatbaar wees. Maar aan die ander kant is dit heel moontlik en van groot belang is die benadering tot die doelwit in die stratosfeer buite bereik van grondwapens, vinnige afdraande, bombardemente vanaf normale hoogtes wat die vereiste akkuraatheid bied, en dan weer blitsvinnige styging tot 'n onbereikbare hoogte."
Die konsep van 'n wêreldwye staking gebaseer op hipersoniese wapens
Tans word hierdie idee prakties geïmplementeer. In die middel van die negentigerjare in die Verenigde State is die konsep Global Reach - Global Power geformuleer. In ooreenstemming hiermee moet die Verenigde State binne 1-2 uur na ontvangs van 'n bevel op enige plek ter wêreld op grond- en oppervlakteikens kan slaan, sonder om buitelandse militêre basisse te gebruik met behulp van konvensionele wapens, byvoorbeeld UAB. Dit kan gedoen word met 'n nuwe hipersoniese wapen, bestaande uit 'n hipersoniese draerplatform en 'n outonome vliegtuig met 'n gevegslading, veral UAB. operasionele doeltreffendheid.
Binne die raamwerk van die grootskaalse program van die US Armed Forces Promt Global Strike ("Rapid Global Strike"), wat dit moontlik maak om binne een uur met konvensionele (nie-kern) wapens van kinetiese aksie op enige punt van die planeet te slaan, en uitgevoer in die belang van die Amerikaanse weermag, word 'n nuwe generasie hipersoniese stakingstelsel ontwikkel in twee opsies:
• die eerste, genaamd AHW (Advanced Hypersonic Weapon), gebruik 'n weggooibare lanseervoertuig as 'n supersoniese platform, gevolg deur 'n lanseer na die teiken van 'n supersoniese vliegtuig AHW (hipersoniese sweefvliegtuie kan ook 'n manoeuvreerde kernkop genoem word) toegerus met geleide lugfoto bomme om die teiken te tref;
• die tweede, die FALCON HCV-2 hipersoniese stakingstelsel genoem, gebruik 'n hipersoniese vliegtuig om voorwaardes te skep vir die bekendstelling van 'n outonome hipersoniese sweefvliegtuig CAV, wat na die teiken vlieg en dit met die UAB vernietig.
Die eerste weergawe van die tegniese oplossing het 'n beduidende nadeel, naamlik dat die draagraket wat 'n hipersoniese projektiel na die AHW -lanseerpunt lewer, as 'n missiel met 'n kernkopkop beskou kan word.
In 2003 het die Lugmag en die Gevorderde Ontwikkelingsadministrasie (DARPA) van die Amerikaanse Departement van Verdediging, gebaseer op hul eie ontwikkelings en voorstelle in die bedryf vir gevorderde hipersoniese stelsels, 'n nuwe konsep ontwikkel vir 'n belowende hipersoniese stakingstelsel genaamd FALCON (Force Application and Begin vanaf kontinentale Amerikaanse bekendstelling vanaf die kontinentale Verenigde State ") of" Falcon ". Volgens hierdie konsep bestaan die FALCON -stakingstelsel uit 'n hipersoniese herbruikbare (byvoorbeeld onbemande) vliegdekskip HCV (Hypersonic Cruise Vehicle - 'n vliegtuig wat op 'n hoogte van 40-60 km vlieg met 'n hipersoniese kruissnelheid, met 'n geveg laai tot 5400 kg en 'n reikafstand van 15 -17000 km) en 'n herbruikbare hipersoniese, hoogs wendbare beheerde vliegtuigraamwerk CAV (Common Aero Vehicle -verenigde outonome vliegtuie) met 'n aërodinamiese kwaliteit van 3-5. Die basering van HCV -voertuie is veronderstel om op vliegvelde te wees met 'n aanloopbaan tot 3 km lank.
Lockheed-Martin is gekies as die hoofontwikkelaar van die HCV hipersoniese stakingstoestel en die CAV afleweringsvoertuig vir die FALCON stakingstelsel. In 2005 begin sy met die bepaling van hul tegniese voorkoms en die beoordeling van die tegnologiese uitvoerbaarheid van projekte. Die grootste Amerikaanse lugvaartondernemings - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space - is ook betrokke by die werk. As gevolg van die hoë tegnologiese risiko van die program, is konseptuele studies van verskeie variante van eksperimentele monsters van afleweringsvoertuie en hul draers uitgevoer met 'n beoordeling van die eienskappe van manoeuvreerbaarheid en beheerbaarheid.
As dit met 'n hipersoniese spoed van 'n draer afgehaal word, kan dit verskillende gevegsvragte met 'n maksimum gewig van 500 kg lewer op 'n teiken op 'n afstand van tot 16 000 km. Die toestel is veronderstel om vervaardig te word volgens 'n belowende aërodinamiese skema wat 'n hoë aërodinamiese kwaliteit bied. Vir die heroriëntering van die toestel tydens die vlug en die tref van teikens wat binne 'n radius van tot 5400 km aangetref word, moet die toerusting in real -time toerusting vir data -uitruiling insluit met verskillende verkenningstelsels en kontrolepunte. Die verslaan van stilstaande hoogs beskermde (begrawe) teikens sal verseker word deur die gebruik van vernietigingsmiddels van 'n kaliber van 500 kg met 'n deurdringende kern. Akkuraatheid (sirkulêre waarskynlike afwyking) moet ongeveer 3 m wees teen 'n teikensnelheid van tot 1200 m / s.
Die CAV -hipersoniese sweefvliegtuie met aërodinamiese kontroles het 'n massa van ongeveer 900 kg, waarvan die draervliegtuig tot ses kan dra, twee konvensionele lugbomme wat elk 226 kg weeg, in sy gevegsruimte. Die akkuraatheid van die gebruik van bomme is baie hoog - 3 meter. Die werklike CAV kan ongeveer 5000 km bereik. In fig. 2 toon 'n diagram van die skeiding van deurdringende letsels met behulp van opblaasdoppe.
Die skema vir die bestryding van die FALCON hipersoniese stakingstelsel lyk soos volg. Na ontvangs van die opdrag, vertrek die HCV hipersoniese bomwerper van 'n konvensionele vliegveld en versnel met behulp van 'n gekombineerde aandrywingstelsel (DP) tot 'n snelheid wat ongeveer ooreenstem met M = 6. As hierdie snelheid bereik word, skakel die aandrywingstelsel oor na die modus van 'n hipersoniese ramjet -enjin, wat die vliegtuig versnel tot M = 10 en 'n hoogte van minstens 40 km. Op 'n gegewe oomblik skei die CAV hipersoniese sweefvliegtuig van die draagvliegtuig, wat na die voltooiing van 'n gevegsmissie om teikens te verslaan, terugkeer na die vliegveld van een van die Amerikaanse oorsese lugbase (as die CAV toegerus is met sy eie enjin en die nodige brandstoftoevoer, kan dit na die kontinentale Verenigde State terugkeer (fig. 3).
Daar is twee soorte vlugpaaie moontlik. Die eerste tipe kenmerk 'n golwende baan vir 'n hipersoniese vliegtuig, wat deur die Duitse ingenieur Eigen Zenger tydens die Tweede Wêreldoorlog voorgestel is in die bomwerperprojek. Die betekenis van die golwende baan is soos volg. As gevolg van versnelling, verlaat die toestel die atmosfeer en skakel die enjin af, wat brandstof bespaar. Onder die invloed van swaartekrag keer die vliegtuig terug na die atmosfeer en skakel die enjin weer aan (vir 'n kort tydjie, slegs vir 20-40 sekondes), wat die toestel weer in die ruimte gooi. So 'n trajek, benewens die verhoging van die omvang, dra ook by tot die afkoeling van die struktuur van die bomwerper wanneer dit in die ruimte is. Die vlughoogte is nie meer as 60 km nie, en die golfstap is ongeveer 400 km. Die tweede tipe baan het 'n klassieke reguitlyn vlugpad.
Eksperimentele navorsing oor die skep van hipersoniese wapens
Hipersoniese modelle HTV (hipersoniese toetsvoertuig) met 'n massa van ongeveer 900 kg en 'n lengte van tot 5 m is voorgestel om hul vliegprestasie, beheerbaarheid en termiese vragte teen 'n snelheid van M = 10 te bepaal-HTV-1, HTV-2, HTV-3.
Die HTV-1-apparaat met 'n beheerde vliegduur van 800 sekondes teen 'n spoed van M = 10 is aan die toets onttrek weens die tegnologiese kompleksiteit by die vervaardiging van die hitte-afskermingsliggaam en verkeerde ontwerpoplossings (Fig. 4).
Die HTV-2-apparaat is vervaardig volgens 'n geïntegreerde stroombaan met skerp voorrande en bied 'n kwaliteit van 3, 5-4, wat, soos die ontwikkelaars glo, 'n gegewe sweefbereik bied, sowel as wendbaarheid en beheerbaarheid met behulp van aërodinamiese skilde vir die doelwit met die vereiste akkuraatheid (fig. 5). Volgens die Amerikaanse kongresnavorsingsdiens (CRS) is die FALCON HTV-2 hipersoniese toestel in staat om teikens te bereik teen 'n afstand van 27 000 km en 'n snelheid tot Mach 20 (23 000 km / h).
Die HTV-3 is 'n skaalmodel van die HCV hipersoniese slagvliegtuie met aërodinamiese kwaliteit van 4-5 (Fig. 6). Die model is ontwerp om die aangepaste tegnologiese en ontwerpoplossings, aërodinamiese en vlugprestasie, sowel as manoeuvreerbaarheid en beheerbaarheid te evalueer in die belang van die verdere ontwikkeling van die HCV -vliegtuie. Vlugtoetse sou in 2009 uitgevoer word. Die totale koste van die vervaardiging van die model en die uitvoering van vlugtoetse word op $ 50 miljoen geraam.
Die toetse van die skokkompleks moes in 2008-2009 uitgevoer word. lanseervoertuie te gebruik. Die skema van die toetsvlug van die hipersoniese vliegtuig HTV-2 word in Fig. 7.
Soos die studies getoon het, sal die belangrikste problematiek by die skep van 'n hipersoniese vliegtuig verband hou met die ontwikkeling van die kragstasie, die keuse van brandstof en strukturele materiale, aërodinamika en vliegdinamika en die beheerstelsel.
Die keuse van die aërodinamiese uitleg en die ontwerp van die vliegtuig moet gebaseer wees op die voorwaarde dat die luginlaat, die kragstasie en ander vliegtuigelemente gesamentlik werk. By hipersoniese snelhede word die kwessies van die bestudering van die doeltreffendheid van aërodinamiese beheermaatreëls, met minimale oppervlaktes van stabiliserende en beheeroppervlaktes, skarniermomente, veral wanneer u die teikenarea met 'n snelheid van ongeveer 1600 m / s nader, eerstens van groot belang verseker die sterkte van die struktuur en hoë presisie leiding na die doel.
Volgens voorlopige studies bereik die temperatuur op die oppervlak van die hipersoniese voertuig 1900 ° C, terwyl die temperatuur binne die kamer nie meer as 70 ° C mag wees vir die normale werking van die toerusting nie. moet 'n hittebestande dop hê van hoë temperatuur materiale en meerlagige termiese beskerming, gebaseer op die huidige konstruksiemateriaal.
Die hipersoniese voertuig is toegerus met 'n gekombineerde traag-satellietbeheerstelsel en in die toekoms 'n end-to-end optiese-elektroniese of radartipe huisstelsel.
Om 'n reguitlynvlug te verseker, is ramjet-enjins die belowendste vir militêre stelsels: SPVRD (supersoniese ramjet-enjin) en scramjet-enjin (hipersoniese ramjet-enjin). Dit is eenvoudig in ontwerp, aangesien dit feitlik geen bewegende dele (behalwe die brandstoftoevoerpomp) bevat wat konvensionele koolwaterstofbrandstowwe gebruik nie.
Die aërodinamiese uitleg en ontwerp van die CAV-apparaat word binne die raamwerk van die X-41-projek en die lugvaartuig uitgewerk-onder die X-51-program. Die doel van die X-51A-program is om die moontlikhede te demonstreer om 'n scramjet-enjin te skep, die ontwikkeling van hittebestande materiale, die integrasie van die vliegtuigraam en die enjin, asook ander tegnologieë wat nodig is vir vlug in die reeks van 4, 5-6, 5 M. As deel van hierdie program word ook gewerk om 'n ballistiese missiel met 'n konvensionele kernkop, 'n hipersoniese missiel X-51A Waverider en 'n orbitale hommeltuig X-37B te skep.
Volgens CRS was die befondsing vir die program in 2011 $ 239,9 miljoen, waarvan $ 69 miljoen aan AHW bestee is.
Die Amerikaanse ministerie van verdediging het nog 'n toets uitgevoer van 'n nuwe swewende hipersoniese bom AHW (Advanced Hypersonic Weapon). Die toets van die ammunisie het op 17 November 2011 plaasgevind. Die hoofdoel van die toets was om die ammunisie te toets vir wendbaarheid, beheerbaarheid en weerstand teen hoë temperatuur effekte. Dit is bekend dat AHW in die boonste atmosfeer gelanseer is met behulp van 'n booster -vuurpyl wat vanaf 'n vliegbasis in Hawaii gelanseer is (Fig. 9). Nadat hy die ammunisie van die missiel geskei het, het hy 'n teiken beplan en getref op die Marshall -eilande naby Kwajalein -atol, vier duisend kilometer suidwes van Hawaii, teen 'n hipersoniese spoed van vyf keer die spoed van klank. Die vlug het minder as 30 minute geduur.
Volgens woordvoerder van Pentagon, Melinda Morgan, was die doel van die toets van die ammunisie om data te versamel oor die aërodinamika van die AHW, die hantering daarvan en weerstand teen hoë temperature.
Die laaste toetse van die HTV-2 het middel Augustus 2011 plaasgevind en was onsuksesvol (Fig. 10).
Volgens kenners is dit moontlik om 'n nuwe generasie skok-hipersoniese stelsel teen 2015 aan te neem. Dit word nodig geag om tot 16 bekendstellings per dag met 'n lanseervoertuig vir eenmalige gebruik te voorsien. Die bekendstellingskoste beloop ongeveer $ 5 miljoen.
Die oprigting van 'n volskaalse stakingstelsel word nie vroeër as 2025-2030 verwag nie.
Die idee van die militêre gebruik van 'n vuurpyl-aangedrewe stratoplane-vliegtuig, voorgestel deur S. Korolev en E. Burche in die dertigerjare, te oordeel na die navorsing wat in die Verenigde State uitgevoer is, begin geïmplementeer word in projekte om 'n nuwe generasie hipersoniese aanval wapens.
Die gebruik van UAB as deel van 'n hipersoniese outonome voertuig wanneer 'n teiken aangeval word, stel hoë vereistes om hoë presisie leiding te verseker onder toestande van hipersoniese vlug en termiese beskerming van toerusting teen die gevolge van kinetiese verhitting.
Op die voorbeeld van die werk wat in die Verenigde State uitgevoer is om hipersoniese wapens te vervaardig, sien ons dat die moontlikhede vir die bestryding van die UAB nog lank nie uitgeput is nie en dat dit nie net bepaal word deur die taktiese en tegniese eienskappe van die UAB self nie. wat die gegewe omvang, akkuraatheid en waarskynlikheid van vernietiging bied, maar ook deur middel van aflewering. Boonop kan die implementering van hierdie projek ook die vreedsame taak van die onmiddellike aflewering van vrag- of reddingsapparatuur in enige deel van die wêreld oplos.
Die aangebied materiaal laat ons ernstig nadink oor die inhoud van die belangrikste ontwikkelingsrigtings van huishoudelike geleide stakingstelsels tot 2020-2030. Terselfdertyd is dit nodig om die verklaring van D. Rogozin (Rogozin D. Werk aan die presiese algoritme // National Defense. - 2012. - No. 2. - P. 34-406) in ag te neem: "… ons moet die idee van 'inhaal en inhaal' laat vaar … En dit is onwaarskynlik dat ons vinnig krag en vermoëns sal versamel wat ons in staat sal stel om hoë-tegnologie-lande in te haal met ongelooflike snelhede. Dit hoef nie gedoen te word nie. Ons het iets anders nodig, baie meer ingewikkeld … Om te verstaan wat ons nodig het, dit wil sê om wapens voor te berei nie vir môre of selfs oormore nie, maar vir 'n historiese week wat voorlê … ek herhaal, dink nie aan wat hulle doen in die VSA, Frankryk, Duitsland, dink aan wat hulle oor 30 jaar gaan hê. En u moet iets skep wat beter sal wees as wat dit nou is. Moenie hulle volg nie, probeer om te verstaan waarheen alles op pad is, en dan sal ons wen."
Dit wil sê, dit is nodig om te verstaan of so 'n taak vir ons ontstaan het, en indien wel, hoe om dit op te los?
