Eixams hipersònics no tripulats: problemes d’ompliment electrònic

Taula de continguts:

Eixams hipersònics no tripulats: problemes d’ompliment electrònic
Eixams hipersònics no tripulats: problemes d’ompliment electrònic

Vídeo: Eixams hipersònics no tripulats: problemes d’ompliment electrònic

Vídeo: Eixams hipersònics no tripulats: problemes d’ompliment electrònic
Vídeo: Colliers LabNotes / Karina Sotnik 2024, Abril
Anonim
Imatge
Imatge

Corrent hipersònic

Els moments històrics més importants del segle XXI definitivament es reposaran amb el desenvolupament i l'adopció d'armes hipersòniques. Aquest triomf incondicional està al mateix nivell que els sistemes de dissuasió nuclear. Pel que fa al nivell de complexitat i els recursos necessaris, les tecnologies nuclears i les tecnologies hipersòniques són de moltes maneres similars. Per desenvolupar vehicles capaços d’accelerar a velocitats de Mach 5-10, es requereixen solucions i aproximacions no trivials. Al mateix temps, en teoria, tot és relativament senzill.

Imatge
Imatge

El principal en qualsevol coet és el sistema de propulsió. Per als vehicles hipersònics, s’utilitzen motors amb un oxidant a bord o ramjets. Alguns exemples dels primers es poden trobar al sistema de míssils Kinzhal, i els motors ramjet s’utilitzen als famosos zircons russos. Al mateix temps, el propi motor ramjet està lluny de ser una novetat. El diagrama esquemàtic va ser proposat el 1913 pel francès René Lauren. El motor no té un grup de compressors i la pressió necessària a la cambra de combustió es forma frenant el flux d’aire a velocitats supersòniques. El principal desavantatge d’aquesta solució és la dificultat de treballar a velocitats subsòniques tradicionals. Fins i tot si els enginyers proporcionen un motor ramjet amb la capacitat de volar en aquests modes, l’eficiència no superarà el 5%. I arrencar el motor sense un accelerador addicional en aquest cas és generalment impossible. Normalment, es proporciona un subministrament d’oxidant a bord de l’avió, que permet al motor reviure i guanyar la velocitat requerida. El vol supersònic a una velocitat d'aproximadament M = 3 és el més "còmode" per a un motor ramjet. L’eficiència tèrmica s’acosta a un rècord del 64% i les temperatures al voltant no són tan crítiques per al funcionament. Les dificultats comencen en canviar a una velocitat superior a 5 nombres Mach. La més important és la temperatura gegantina, fins a 1960 graus centígrads. Això requereix materials únics. Per exemple, NPO Mashinostroenia està desenvolupant tota una classe d'aliatges de titani resistents a la calor per a míssils hipersònics russos. Aquest, per cert, és l’avantatge tecnològic de Rússia: la indústria de la defensa ha après a utilitzar un titani molt complicat des dels temps de la Unió Soviètica. El disseny de motors hipersonics ramjet es complica encara més pel flux supersònic de gasos a la cambra de combustió.

La impossibilitat de realitzar proves a terra s’afegeix al tresor de dificultats hipersòniques. És molt difícil, per no dir impossible, crear un túnel de vent de 5-10 nombres Mach a terra amb el nivell actual de tecnologia. I qualsevol prova de míssils hipersònics acaba amb la destrucció de prototips. En molts aspectes, això és similar als experiments amb municions, només el nivell de costos és moltes vegades superior.

Eixam hipersònic

Rússia és el líder mundial en el camp de les tecnologies hipersonals en sèrie. I això no és una bravura trivial: la majoria de mitjans de comunicació estrangers hi estan d’acord. És cert que no obliden esmentar la justícia històrica des del seu punt de vista. Els primers en hipersons van ser els nazis amb tecnologies V-2, molt més tard els nord-americans van experimentar amb equips similars: X-15, X-43 i Lockheed X-17. Finalment, els xinesos van introduir el coet DF-17 a la tardor del 2019. El rang de vol del dispositiu és d’uns 2, 5 mil quilòmetres a una velocitat de Mach 5. Al mateix temps, el DF-17 es basa en un xassís de rodes, cosa que complica greument la seva detecció i resposta.

Un altre avió de l'exèrcit xinès és l'hipersònic Starry Sky-2 - "Starry Sky-2". Els nord-americans, actuant en aquest cas com a retardats, afirmen que el 2018 el coet va arribar a Mach 6 a una altitud de 30 km. Els desenvolupaments hipersònics xinesos, juntament amb els russos, estan ara per davant de la resta, i els enginyers poden permetre’s predir el futur.

Així doncs, els investigadors de l’Institut de Tecnologia de Pequín el 2020 van suggerir que el següent pas en el desenvolupament de l’hipersòfon seria un eixam de drons. En completa analogia amb l'evolució dels drons de xoc i reconeixement, convertint-se al cel en una "intel·ligència col·lectiva". Donades les capacitats de la intel·ligència artificial, fins i tot els drons convencionals amb hèlixs, reunits en eixams, provoquen un xoc natural. I aquí la Xina prediu l’aparició d’eixams hipersònics.

Aquestes dites no es llencen en va. O bé Pequín està fent la feina adequada o intenta provar les aigües i rastrejar la reacció dels possibles adversaris. Sigui com sigui, hi ha molts obstacles fonamentals per a aquesta decisió. Molts d’ells ja s’han resolt parcialment. En primer lloc, es tracta de les càrregues tèrmiques i de xoc més potents del cos i el farciment dels dispositius amb la mínima maniobra en hipersò. Això requereix materials únics, així com electrònica resistent als cops i a la calor. Un objecte hipersònic es mou en una capa de plasma a alta temperatura, pràcticament impenetrable a les ones de ràdio. Si els míssils individuals poden moure’s per una ruta predeterminada sense contactar amb el "centre" en un règim hipersònic, això no és suficient per a un equip de míssils. Requereix una comunicació d’alta velocitat entre drons individuals. Investigadors de l’Institut Tecnològic de Pequín insinuen desenvolupar la seva pròpia xarxa mòbil per a la intel·ligència artificial en eixams hipersònics.

Imatge
Imatge

He de dir que històries tan militaristes d’opositors potencials van impressionar molt els Estats Units. A més dels programes per desenvolupar les seves pròpies armes hipersòniques, el Pentàgon finança sistemes de detecció de míssils enemics. La idea és buscar objectes tan ràpids des de l’òrbita propera a la terra mitjançant càmeres infraroges; al cap i a la fi, una temperatura d’un parell de milers de graus desemmasca seriosament els vehicles hipersònics. Ara L3Harris ho fa amb una subvenció del Pentàgon de 121 milions de dòlars.

Curtiss-Wright ofereix serveis a l'exèrcit nord-americà en el desenvolupament d'equips electrònics per a míssils hipersònics. Els enginyers nord-americans creuen que els requisits principals per als xips i equips electrònics seran: mida en miniatura, resistència a la calor, consum d’energia modest, capacitat per treballar a baixa pressió i resistència als xocs. Segons els desenvolupadors, l'exèrcit ha de recórrer als desenvolupadors civils, ja que només ells tenen les competències necessàries en el camp de la miniaturització i la reducció del consum d'energia dels components electrònics. N’hi ha prou amb recordar l’evolució dels telèfons mòbils. En aquest sentit, és més difícil per als armers russos: pràcticament no hi ha microelectrònica civil de producció pròpia al país.

Imatge
Imatge

El precedent xinès amb plans per a un eixam hipersònic dicta noves regles per al desenvolupament de la tecnologia militar. Els països amb la tecnologia adequada poden convertir-se en legisladors en aquesta àrea. I això vol dir que el pèndol de l’equilibri mundial de les armes oscil·larà d’una manera perillosa. Només podem esperar-ho en direcció a Rússia.

Recomanat: