Planificació de ogives hipersonals: projectes i perspectives

Taula de continguts:

Planificació de ogives hipersonals: projectes i perspectives
Planificació de ogives hipersonals: projectes i perspectives

Vídeo: Planificació de ogives hipersonals: projectes i perspectives

Vídeo: Planificació de ogives hipersonals: projectes i perspectives
Vídeo: The Voynich Manuscript 2024, Abril
Anonim

La creació d’avions hipersònics (GZLA, amb una velocitat superior a 5 M) és una de les àrees més prometedores per al desenvolupament d’armes. Inicialment, les tecnologies hipersòniques es van associar amb l’aparició d’avions tripulats reutilitzables: avions civils i militars a gran altitud i alta velocitat, avions capaços de volar tant a l’atmosfera com a l’espai.

Imatge
Imatge

A la pràctica, els projectes de creació de HZLA reutilitzables van enfrontar enormes dificultats tant en el desenvolupament de motors multimode que permeten l’enlairament, l’acceleració i el vol estable a velocitat hipersònica, com en el desenvolupament d’elements estructurals capaços de suportar enormes càrregues de temperatura.

Tot i les dificultats amb la creació de vehicles aeris reutilitzables tripulats i no tripulats, l’interès per les tecnologies hipersonals no va disminuir, ja que el seu ús prometia enormes avantatges en l’àmbit militar. Amb això en ment, l’èmfasi en el desenvolupament s’ha traslladat a la creació de sistemes d’armes hipersòniques, en què l’avió (míssil / ogiva) supera la major part de la trajectòria a velocitat hipersònica.

Alguns podrien dir que les ogives dels míssils balístics també es poden classificar com a armes hipersòniques. No obstant això, una característica clau de les armes hipersòniques és la possibilitat de dur a terme un vol controlat, durant el qual l’HZVA pot maniobrar en alçada i al llarg del curs del moviment, que és inaccessible (o limitat) per a ogives que volen al llarg d’una trajectòria balística. La presència d’un motor hipersònic ramjet (motor scramjet) sovint s’anomena un altre criteri per a un GZVA "real", no obstant això, aquest punt es pot qüestionar, almenys en relació amb el GZVA "d'un sol ús".

GZLA amb scramjet

En aquests moments, s’estan desenvolupant activament dos tipus de sistemes d’armes hipersòniques. Aquests són el projecte rus d'un míssil de creuer amb un motor scramjet 3M22 "Zircon" i el projecte americà Boeing X-51 Waverider. Per a armes hipersòniques d’aquest tipus, les característiques de velocitat s’assumeixen en el rang de 5-8 M i un abast de vol de 1000-1500 km. Entre els seus avantatges hi ha la possibilitat de col·locar en portaavions convencionals, com ara bombarders russos Tu-160M / M2, Tu-22M3M, Tu-95 o American B-1B, B-52.

Imatge
Imatge

En general, es desenvolupen projectes d’aquest tipus d’armes hipersòniques a Rússia i als Estats Units aproximadament al mateix ritme. L'exageració activa del tema de les armes hipersòniques a la Federació Russa va portar al fet que semblés que el subministrament de "zircons" a les tropes estava a punt de començar. No obstant això, l'adopció d'aquest míssil al servei només està prevista per al 2023. D’altra banda, tothom sap dels contratemps que persegueixen un programa nord-americà similar X-51 Waverider de Boeing, en relació amb el qual es té la sensació que els Estats Units es queden significativament enrere en aquest tipus d’armes. Quin dels dos poders serà el primer a rebre aquest tipus d’arma hipersònica? El futur proper ho demostrarà. També mostrarà quina distància té del segon participant a la cursa d’armaments.

Un altre tipus d’arma hipersònica desenvolupat activament és la creació de capçaleres lliscants hipersonals: planadors.

Avió planejant hipersònic

Es va plantejar la creació d’un GZLA de tipus planificador a mitjan segle XX. El 1957, el Tupolev Design Bureau va començar a treballar en el disseny del vehicle aeri no tripulat Tu-130DP (planador de llarg abast).

Planificació de ogives hipersonals: projectes i perspectives
Planificació de ogives hipersonals: projectes i perspectives

Segons el projecte, el Tu-130DP suposava representar l'última etapa d'un míssil balístic de gamma mitjana. Se suposava que el coet portaria el Tu-130DP a una altitud de 80-100 km, després de la qual cosa es va separar del transportista i va fer un vol planador. Durant el vol es podrien realitzar maniobres actives mitjançant superfícies de control aerodinàmiques. Es suposava que el rang de cop objectiu era de 4000 km a una velocitat de 10 M.

Als anys 90 del segle XX, NPO Mashinostroyenia va presentar una proposta d'iniciativa per desenvolupar un projecte per al sistema de rescat espacial i coets Prizyv. Es va proposar a principis del 2000, sobre la base del míssil balístic intercontinental (ICBM) UR-100NUTTH (ICBM), per crear un complex per proporcionar assistència operativa als vaixells en perill. La càrrega útil estimada de l'URB-100NUTTH ICBM era un avió especial de rescat aeroespacial SLA-1 i SLA-2, que havien de portar diversos equips de salvament. El temps de lliurament estimat del kit d’emergència havia de ser de 15 minuts a 1,5 hores, en funció de la distància als que estaven en situació d’angoixa. La precisió d’aterratge prevista dels avions planejants havia de ser d’uns 20-30 m (), la massa útil de la càrrega útil era de 420 kg per al SLA-1 i 2500 kg per al SLA-2 (). Els treballs del projecte "Call" no van sortir de la fase d'estudi preliminar, que és previsible, atès el moment de la seva aparició.

Imatge
Imatge

Ogives lliscants hipersonals

Un altre projecte que s'adapta a la definició de "ogiva de planificació hipersònica" es pot considerar el concepte d'una ogiva controlada (UBB), proposat per la SRC im. Makeeva. La ogiva guiada estava destinada a equipar míssils balístics intercontinentals i míssils balístics submarins (SLBM). El disseny asimètric de la UBB amb control proporcionat per aletes aerodinàmiques se suposava que permetia una àmplia gamma de canvis en la trajectòria del vol, que al seu torn asseguraven la possibilitat de colpejar objectius enemics estratègics davant la contracció d'un sistema de defensa antimíssils desenvolupat. El disseny proposat de la UBB incloïa compartiments d’instrumentació, agregats i combats. El sistema de control és presumiblement inercial, amb la capacitat de rebre dades de correcció. El projecte es va mostrar al públic el 2014, de moment es desconeix el seu estat.

Imatge
Imatge

El complex Avangard anunciat el 2018, que inclou el míssil UR-100N UTTH i una ogiva guiada per planejament hipersònic, que es designa com a Equip Aeroballistic Hypersonic Combat Equipment (AGBO), es pot considerar el més proper a posar-se en servei. La velocitat de vol del complex AGBO "Avangard" segons algunes fonts és de 27 M (9 km / s), el rang de vol és intercontinental. El pes aproximat d'AGBO és d'aproximadament 3,5-4,5 tones, longitud 5,4 metres, amplada 2,4 metres.

El complex Avangard hauria d’entrar en servei el 2019. En el futur, un prometedor Sarmat ICBM es pot considerar com el transportista de l’AGBO, que presumiblement podrà transportar fins a tres AGBO del complex Avangard.

Imatge
Imatge

Els Estats Units van reaccionar davant els informes del desplegament imminent d’armes hipersòniques intensificant els seus propis desenvolupaments en aquesta direcció. De moment, a més del projecte esmentat del míssil de creuer hipersònic X-51 Waverider, els Estats Units tenen previst adoptar ràpidament un prometedor sistema d’armes hipersòniques terrestres: el Sistema d’Armes Hipersòniques (HWS).

El HWS es basarà en el Common Hypersonic Glide Body (C-HGB), una ogiva hipersònica planejable maniobrable guiada universal, creada pels Laboratoris Nacionals Sandia del Departament d'Energia dels EUA per a l'exèrcit, la força aèria i la marina dels EUA, amb la participació de l'Agència de Defensa de Míssils. Al complex HWS, l’explosiva hipersònica Block 1 C-HGB serà llançada a l’alçada requerida per un míssil terrestre AUR (All-Up-Round) de combustible sòlid universal, situat en un contenidor de llançament de transport d’uns 10 m de llargada en un llançador mòbil remolcat de dos contenidors. L'abast del HWS hauria de ser d'uns 3.800 milles nàutiques (6.800 km), la velocitat és d'almenys 8 M, molt probablement més alta, ja que per a la planificació de ogives hipersonals, velocitats de l'ordre de 15-25 M.

Imatge
Imatge

Es creu que la ogiva C-HGB es basa en la ogiva hipersònica experimental de l’arma hipersonica avançada (AHW), que es va provar en vol el 2011 i el 2012. El coet AUR també es basa possiblement en el coet de reforç utilitzat per als llançaments d'AHW. Està previst que el desplegament de complexos HWS comenci el 2023.

Imatge
Imatge

La RPC també està desenvolupant ogives hipersonals de planificació. Hi ha informació sobre diversos projectes, DF-ZF o DF-17, dissenyats tant per a atacs nuclears com per a la destrucció de grans objectius terrestres i superficials ben protegits. No hi ha informació fiable sobre les característiques tècniques de la planificació xinesa GZVA. L’adopció del primer GZLA xinès s’anuncia per al 2020.

Imatge
Imatge

La planificació de GZLA i GZLA amb motors scramjet no competeixen, sinó sistemes d’armes complementaris, i l’un no pot substituir l’altre. Al contrari de l'opinió dels escèptics que les armes convencionals estratègiques no tenen sentit, els Estats Units consideren GZLA principalment en equips no nuclears per al seu ús en el marc del programa Rapid Global Strike (BSU). Al juliol de 2018, el vicesecretari de Defensa dels Estats Units, Michael Griffin, va dir que, en una configuració no nuclear, GZLA podria proporcionar a l’exèrcit nord-americà capacitats tàctiques significatives. L'ús de GZLA permetrà atacar en cas que un enemic potencial tingui sistemes moderns de defensa antiaèria i de defensa antimíssils que puguin repel·lir atacs de míssils de creuer, avions de combat i míssils balístics de curt i mitjà abast.

Orientació de l'HZLA en un "capoll" de plasma

Un dels arguments favorits dels crítics amb les armes hipersòniques és la seva suposada incapacitat per dur a terme guies a causa del "capoll" de plasma format quan es mou a velocitats elevades, que no transmet ones de ràdio i impedeix l'adquisició d'una imatge òptica de l'objectiu. El mantra sobre la "impenetrable barrera plasmàtica" s'ha fet tan popular com el mite sobre la dispersió de la radiació làser a l'atmosfera, a gairebé 100 metres de distància, o altres estereotips estables.

Sens dubte, existeix el problema d’orientar-se a un GZLA, però el problema d’insoluble ja és qüestió. Especialment en comparació amb problemes com la creació d’un motor scramjet o materials estructurals resistents a càrregues a alta temperatura.

La tasca d’orientar l’HZLA es pot dividir en tres etapes:

1. Orientació inercial.

2. Correcció basada en dades de sistemes globals de posicionament per satèl·lit, és possible utilitzar l’astrocorrecció.

3. Orientació a la zona final de l'objectiu, si aquest objectiu és mòbil (mòbil limitat), per exemple, en un vaixell gran.

Viouslybviament, la barrera plasmàtica no és un obstacle per a la guia inercial, i cal tenir en compte que la precisió dels sistemes de guia inercial augmenta constantment. El sistema de guia inercial es pot complementar amb un gravímetre, que augmenta les seves característiques de precisió, o altres sistemes, el funcionament dels quals no depèn de la presència o absència d’una barrera de plasma.

Per rebre senyals de sistemes de navegació per satèl·lit, n'hi ha prou amb antenes relativament compactes, per a les quals es poden utilitzar certes solucions d'enginyeria. Per exemple, la col·locació d’aquestes antenes a les zones “ombrejades” formades per una configuració determinada de la carcassa, l’ús d’antenes remotes resistents a la calor o les antenes remolcades esteses flexibles de materials d’alta resistència, la injecció de refrigerant en determinats punts de l’estructura o d’altres solucions, així com de les seves combinacions.

Imatge
Imatge

És possible que de la mateixa manera es puguin crear finestres de transparència per a ajudes de radar i guia òptica. No oblideu que sense accés a informació classificada, només es poden discutir solucions tècniques publicades ja desclassificades.

Tanmateix, si és impossible "obrir" la vista d'una estació de radar (radar) o estació de localització òptica (OLS) en una portadora hipersònica, llavors, per exemple, es pot separar l'HZVA en el segment de vol final aplicat. En aquest cas, durant 90-100 km de l'objectiu, l'HZVA deixa caure la unitat de guiatge, que es desaccelera amb un paracaigudes o d'una altra manera, escaneja el radar i l'OLS i transmet les coordenades especificades de l'objectiu, el recorregut i la velocitat. del seu moviment a la part principal de la HZVA. Trigaran uns 10 segons entre la separació del bloc de guia i el cop de la ogiva a l'objectiu, que no és suficient per colpejar el bloc de guia o canviar significativament la posició de l'objectiu (el vaixell no recorrerà més de 200 metres) a velocitat màxima). Tot i això, és possible que la unitat de guiatge s’hagi de separar encara més, per tal d’augmentar el temps per corregir la trajectòria de vol de l’HZVA. És possible que amb un llançament grupal de l'HZLA, s'apliqui un esquema de restabliment seqüencial de blocs de guia a diferents intervals per corregir seqüencialment les coordenades de l'objectiu.

Per tant, fins i tot sense tenir accés a desenvolupaments classificats, es pot veure que el problema del "capoll" de plasma és solucionable i, tenint en compte les dates anunciades per a l'adopció del GZVA en servei el 2019-2013, es pot suposar que, molt probablement, ja s’ha resolt.

Portadors de GZVA, planificació convencional de GZVA i forces nuclears estratègiques

Com es va esmentar anteriorment, els bombarders míssils convencionals amb tots els avantatges i desavantatges d’aquest tipus d’armes poden ser portadors d’un GZLA amb un scramjet.

Com a portadors de ogives planadores hipersòniques, es consideren míssils intercontinentals i de propulsió líquida (principalment a la Federació Russa) i propel·lents líquids (principalment a la Federació Russa), capaços de proporcionar al planador l’altura de llançament necessària per a l’acceleració.

Hi ha l'opinió que el desplegament de GZLA en ICBM i míssils de gamma mitjana (IRM) comportarà una reducció proporcional de l'arsenal nuclear. Si partim del tractat START-3 existent, sí, però la reducció del nombre de càrregues nuclears i els seus transportistes és tan insignificant que no tindrà cap efecte sobre el nivell general de dissuasió. I tenint en compte la rapidesa amb què s’esfondren els tractats internacionals, no hi ha cap garantia que continuï START-3 o que no s’incrementarà el nombre admissible de càrregues nuclears i vehicles de lliurament del tractat START-4 condicional i no s’utilitzaran les armes convencionals estratègiques. inclosa en una clàusula independent., especialment si tant Rússia com els Estats Units hi estan interessats.

Al mateix temps, a diferència de les armes nuclears, la planificació del GZLA convencional com a part de les Forces Estratègiques Convencionals pot i s’ha d’utilitzar en conflictes locals, per derrotar objectius d’alta prioritat i dur a terme accions de terror VIP (destrucció del lideratge de l’enemic) sense el mínim risc de pèrdues de les seves pròpies forces armades.

Una altra objecció és el risc d’una guerra nuclear en qualsevol llançament d’un ICBM. Però aquest problema també s'està resolent. Per exemple, en el marc del START-4 condicional, els transportistes amb ogives convencionals hauran de basar-se en certs llocs controlats mútuament, on no es desplegaran armes nuclears.

La millor opció seria abandonar completament el desplegament de la planificació armada nuclear GZVA. En cas de conflicte a gran escala, és molt més eficaç bombardejar l’enemic amb un gran nombre de caps ogives convencionals, inclosos aquells amb una trajectòria parcialment orbital, ja que serà possible implementar-lo al Sarmat ICBM. Al START-4 condicional és molt possible augmentar el nombre permès de caps nuclears fins a 2000-3000 unitats i, en cas d’un fort augment de l’eficàcia del sistema de defensa antimíssils dels EUA, retirar-se d’aquest tractat i augmentar encara més el arsenal d’armes nuclears. En aquest cas, les armes convencionals estratègiques es poden deixar fora dels suports.

Amb aquest nombre de caps nuclears, 15-30 Avangards no resoldran res. Al mateix temps, si no hi ha planadors amb ogives nuclears, llavors, tenint en compte la trajectòria del seu vol, ningú no confondrà el llançament de la planificació del GZVA convencional amb un atac nuclear i, per tant, no cal advertir sobre el seu ús.

Portadors reutilitzables GZLA

Quan Igor Radugin, el dissenyador principal del coet Soyuz-5, es va unir a S7 Space, se li va preguntar si el vehicle de llançament (LV) Soyuz-5 projectat seria un sol ús, al que va respondre: "Un coet d'un sol ús és igual que eficaç com un avió d’un sol ús. Crear un material d’un sol ús no significa ni tan sols marcar el temps, sinó un camí cap enrere ".

L'article "Míssils reutilitzables: una solució econòmica per a una vaga global ràpida" considerava la possibilitat d'utilitzar vehicles de llançament reutilitzables com a mitjà per llançar planadors convencionals. M'agradaria afegir alguns arguments més a favor d'aquesta decisió.

Basant-nos en això, és fàcil d’entendre que els avions de llarg abast realitzessin dues sortides al dia. Per als bombarders estratègics amb míssils, amb un abast de 5.000 km (que, en combinació amb l’abast d’un GZLA amb motor scramjet, donaran un radi de destrucció d’uns 7.000 km), es reduirà el nombre de sortides al dia a un.

Les empreses aeroespacials privades s’esforcen ara per aconseguir aquesta xifra, per garantir la sortida d’un vehicle de llançament reutilitzable un cop al dia. Un augment del nombre d’expedicions conduirà a una simplificació i automatització dels procediments de preparació i avituallament, en principi ja hi ha totes les tecnologies per fer-ho, però fins ara no hi ha tasques a l’espai que requereixin una intensitat de vols tan gran.

Basant-se en l’anterior, el vehicle de llançament reutilitzable s’ha de considerar no com un "ICBM de retorn", sinó com una mena de "bombarder vertical" que, a causa de la pujada, permet els mitjans de destrucció (planejant ogives hipersonals) per obtenir un autonomia de vol, altrament proporcionada pel radi de l'avió: bombarder de míssils i mitjans de llançament de destrucció (míssils de creuer hipersònics).

No hi va haver un sol invent seriós que una persona no faria servir d'alguna manera amb fins militars, i els vehicles de llançament reutilitzables tindran la mateixa sort, sobretot perquè, tenint en compte l'altitud a la qual és necessari portar la planificació GZVA (presumiblement uns 100 km), el disseny El vehicle de llançament es pot simplificar fins a l’ús de només la primera fase reversible, l’amplificador de coets reutilitzable Baikal (MRU) o la creació d’un projecte de “bombarder vertical” basat en el projecte de vehicle de llançament Korona del S. Makeeva.

Imatge
Imatge

Un altre avantatge dels transportistes reutilitzables pot ser que el seu equipament només significarà ogives no nuclears. L’anàlisi espectral de la torxa del vehicle de llançament al llançament i les característiques de la trajectòria del vol permetran a un país que tingui un element espacial del sistema d’alerta d’atacs amb míssils (EWS) determinar que no s’està produint un atac nuclear, sinó armes convencionals..

Els transportistes reutilitzables del GZLA no haurien de competir amb els bombarders míssils convencionals ni pel que fa a tasques ni pel que fa al cost de colpejar objectius, ja que són fonamentalment diferents. Els bombarders no poden proporcionar una rapidesa i una inevitabilitat tan ràpides, la invulnerabilitat del transportista com HZVA planejant i el cost més elevat de planejar HZVA i els seus transportistes (fins i tot en una versió reutilitzable), no permetran proporcionar un atac tan massiu que el míssil proveïdors de bombarders

Aplicació de la planificació convencional GPLA

L'ús de la planificació convencional GLA es discuteix a l'article "Forces convencionals estratègiques".

Només vull afegir un escenari d'aplicació més. Si les ogives planadores hipersòniques són tan invulnerables per a les forces de defensa antiaèria / defensa antimíssils enemigues com es creu, les ogives planadores convencionals es poden utilitzar com a mitjà eficaç de pressió política sobre els estats hostils. Per exemple, en cas d’una altra provocació per part dels Estats Units o de l’OTAN, és possible llançar un GZVA de planificació convencional des del cosmodrom de Plesetsk en un objectiu de Síria a través del territori dels nostres bons amics: els països bàltics, Polònia, Romania, i Turquia també. La fugida del GZLA a través del territori dels aliats d’un enemic potencial, que no poden evitar, serà com una bufetada a la cara amb una tirada i els donarà una pista completament comprensible sobre la interferència en els assumptes de les grans potències.

Recomanat: