במהלך אלפי שנים, האנושות פיתחה כלל לפיו, על מנת לשרוד ולהביס את האויב, כלי הנשק חייבים להיות מדויקים, מהירים וחזקים יותר מאלו של האויב. נשק תעופה עומד בדרישות אלה בתנאים מודרניים. נכון לעכשיו, בחו"ל, נשק מוטס מונחה (UASP), בפרט, פצצות אוויר מונחות (UAB), שקליברתן טווח רחב - בין 9 ל -13600 ק"ג, מתפתחות באופן אינטנסיבי: הן מצוידות בסוגי הדרכה חדשים מערכות הבקרה, חלקי הלחימה האפקטיביים, שיטות השימוש בלחימה משתפרים. UAB הם אביזר הכרחי של מתחמי מטוסי תקיפה מודרניים (UAK) למטרות טקטיות ואסטרטגיות. למרות רמת היעילות הגבוהה של דגמי UAB מודרניים, הם, בהיותם חלק מ- UAK, לא תמיד עונים על הדרישות למילוי משימות לחימה מבטיחות. ככלל, UAK פועלים בסמוך לקו הקדמי, בעוד שכל היעילות הולכת לאיבוד.
המלחמות המקומיות בעשורים האחרונים, ובעיקר המבצעים הצבאיים בעיראק ובאפגניסטן, חשפו את היעילות הבלתי מספקת של נשק קונבנציונאלי ברמת דיוק גבוהה, כולל UAB. בעת ביצוע משימת לחימה, זמן רב מדי עובר מרגע גילוי המטרה ומתקבלת ההחלטה לתקוף עד להביסה. לדוגמה, מחבל B-2 Spirit, הממריא משדה תעופה בארצות הברית, חייב לטוס 12-15 שעות לאזור ההתקפה של המטרה. לכן, בתנאים מודרניים, כלי נשק לתגובה מהירה ופעולה דיוק גבוהה נדרשים במרחק רב, המגיעים לעשרות אלפי קילומטרים.
אחד מכיווני המחקר על מילוי דרישות אלו בחו ל הוא יצירת דור חדש של מערכות הלם היפר -קוליות. בארצות הברית, בריטניה, צרפת וגרמניה מתבצעות עבודות על יצירת מטוסים היפר-סוניים (טילים) ונשק קינטי המסוגל להשמדת מטרות דיוק גבוהות.
חקר הניסיון הזר עבורנו הוא חשוב ביותר, שכן מול מתחם ההגנה-תעשייתי הביתי (MIC), כפי שציין ד 'רוגוזין במאמרו "רוסיה זקוקה לתעשייה ביטחונית חכמה" (העיתון "קרסנאיה זבזדה". 2012. - 7 בפברואר - С 3) המשימה הוטלה "להחזיר את המנהיגות הטכנולוגית העולמית בתחום ייצור הנשק בזמן הקצר ביותר האפשרי". כפי שצוין במאמר של V. V. פוטין "להיות חזק: ערבויות לביטחון לאומי לרוסיה" (העיתון "רוסייסקאיה גזטה". - 2012. - מס '5708 (35). - 20. פברואר - עמ' 1-3) "משימת העשור הקרוב היא להבטיח שהמבנה החדש הצבא הצבאי היה מסוגל להסתמך על טכנולוגיה חדשה מיסודה. הטכניקה ש"רואה "יותר, יורה בצורה מדויקת יותר, מגיבה מהר יותר ממערכות דומות של כל אויב פוטנציאלי".
כדי להשיג זאת, יש להכיר היטב את המצב, המגמות וכיווני העבודה העיקריים בחו"ל. כמובן, המומחים שלנו תמיד ניסו למלא את התנאי הזה בעת ביצוע מו"פ. אבל בסביבה של היום, כאשר “אין לתעשייה הביטחונית אפשרות להדביק מישהו בשלווה, עלינו לעשות פריצת דרך, להפוך לממציאים ויצרנים מובילים … להגיב לאיומים ולאתגרים של היום בלבד פירושו לגנות את עצמנו לתפקיד הנצחי של הפיגורים.עלינו להבטיח בכל האמצעים הטכניים, הטכנולוגיים, הארגוניים על כל אויב פוטנציאלי "(מתוך מאמר מאת ו 'פוטין).
הוא האמין כי יצירת המטוסים היפר -קוליים הוצעה בשנות השלושים בגרמניה על ידי פרופסור אייגן סנגר והמהנדס איירין ברדט. הוצע ליצור מטוס ששוגר אופקית על מעוט רקטות, בפעולה של מנועי רקטות המאיצים למהירות של כ- 5900 מ 'לשנייה, תוך ביצוע טיסה חוצה יבשות בטווח של 5-7 אלף ק"מ לאורך מסלול ריקושט עם מטען של עד 10 טון ונחיתה במרחק של יותר מ -20 אלף ק"מ מנקודת ההתחלה.
בהתחשב בהתפתחות הרקטות בשנות השלושים, המהנדס ס 'קורולב והטייס -משקיף א' בורצ'ה (ש 'קורולב, א' בורצ'ה רקטה במלחמה // טכניקה -נוער. - 1935. - מס '5 - עמ' 57 -59) הציע תוכנית לשימוש במטוס קרב-מטוסים: "בהפצצה, יש לקחת בחשבון את העובדה שדיוק הפגיעות מגובה נמדד בעשרות קילומטרים ובמהירויות אדירות של הסטרטופליין. צריך להיות זניח. אך מצד שני, זה בהחלט אפשרי ובעל חשיבות רבה היא הגישה למטרה בסטרטוספירה שמעבר להישג ידו של נשק קרקעי, ירידה מהירה, הפצצות מגבהים רגילים המספקים את הדיוק הנדרש, ואז שוב עלייה מהירה ברקים לגובה בלתי ניתן להשגה."
הרעיון של שביתה עולמית המבוססת על נשק היפר -סוני
נכון לעכשיו, הרעיון הזה מתחיל להיות מיושם באופן מעשי. בארצות הברית באמצע שנות ה -90 גובש הרעיון של הגלובלי טווח הגעה - כוח עולמי. בהתאם לכך אמורה ארצות הברית להיות מסוגלת לפגוע במטרות קרקעיות ושטחיות בכל מקום בעולם תוך 1-2 שעות לאחר קבלת פקודה, מבלי להשתמש בבסיסי צבא זרים באמצעות נשק קונבנציונאלי, למשל UAB. ניתן לעשות זאת באמצעות נשק היפר -סוני חדש, המורכב מפלטפורמת נושאת -קולית וממטוס אוטונומי בעל עומס קרבי, בפרט UAB. המאפיינים העיקריים של נשק כזה הם מהירות גבוהה, טווח ארוך, יכולת תמרון גבוהה מספיק, ראות נמוכה וגבוהה. יעילות תפעולית.
במסגרת התוכנית בהיקף נרחב של הכוחות המזוינים האמריקאים מקדמים שביתה גלובלית ("שביתה מהירה גלובלית"), המאפשרת להכות בנשק קונבנציונאלי (לא גרעיני) לפעולה קינטית בכל נקודה על פני כדור הארץ תוך שעה אחת, ובוצע לטובת הצבא האמריקאי, מפתחת מערכת תקיפה היפרסונית מדור חדש בשתי אפשרויות:
• הראשון, הנקרא AHW (נשק היפר -סוני מתקדם), משתמש ברכב שיגור חד פעמי כפלטפורמה על -קולית, ואחריו שיגור למטרה של מטוס על -קולי AHW (מטוס גלישה -היפר -קולי יכול להיקרא גם ראש נפץ מתמרן) המצויד באוויר מודרך פצצות לפגוע במטרה;
• השני, שנקרא מערכת התקיפה היפרסונית FALCON HCV-2, משתמש במטוס היפר-סוני כדי ליצור תנאים להשקת מטוס CAV אוטומטי גלישה היפר-סוני, שעף למטרה והורס אותו באמצעות ה- UAB.
לגרסה הראשונה של הפתרון הטכני יש חיסרון משמעותי, שהוא כי טיל המוביל המעביר טיל היפר -סוני לנקודת השיגור של AHW יכול להיות בטעות כטיל בעל ראש נפץ גרעיני.
בשנת 2003, חיל האוויר ומינהל הפיתוח המתקדם (DARPA) של משרד ההגנה האמריקאי, בהתבסס על התפתחויותיהם והצעות התעשייה שלהם למערכות היפרסוניות מתקדמות, פיתחו רעיון חדש למערכת תקיפה היפרסונית מבטיחה בשם FALCON (Force Application and שיגור מהשיגור של יבשת ארה"ב מיבשת ארצות הברית ") או" פלקון ".על פי תפיסה זו, מערכת השביתה של FALCON מורכבת ממנשא מטוסים רב שימושי (למשל, בלתי מאויש) HCV (רכב קרוז היפרסוני - מטוס שטס בגבהים בסדר גודל של 40-60 ק"מ במהירות שיוט קולית, עם קרב עומס של עד 5400 ק"ג וטווח טווח של 15 -17000 ק"מ) ומערך אוויר מסוג CAV (Common Aero Vehicle -מטוס אוטונומי מאוחד) רב שימושי בעל איכות אווירודינמית של 3-5. הבסיס של רכבי HCV אמור להיות בשדות תעופה עם מסלול באורך של עד 3 ק"מ.
לוקהיד-מרטין נבחרה כמפתחת מובילה של מכשיר השביתה ההיפרסוני של HCV ורכב המסירה של CAV עבור מערכת השביתה FALCON. בשנת 2005, היא החלה לעבוד על קביעת המראה הטכני שלהם והערכת כדאיות טכנולוגית של פרויקטים. חברות התעופה והחלל הגדולות בארה ב - בואינג, נורת'רופ גראמן, אנדרואס ספייס - מעורבות גם הן בעבודה. בשל רמת הסיכון הטכנולוגי הגבוה של התוכנית, נערכו מחקרים רעיוניים של מספר גרסאות של דגימות ניסיוניות של רכבי משלוח ומנשאיהם עם הערכה של מאפייני התמרון והשליטה.
כשהיא יורדת ממנשא במהירות היפר -קולית, היא יכולה להעביר עומסי לחימה שונים במשקל מרבי של 500 ק"ג למטרה במרחק של עד 16,000 ק"מ. המכשיר אמור להיות מיוצר על פי תכנית אווירודינמית מבטיחה המספקת איכות אווירודינמית גבוהה. לצורך מיקוד מחדש של המכשיר בטיסה ופגיעה במטרות שהתגלו ברדיוס של עד 5400 ק"מ, הציוד שלו אמור לכלול ציוד לחילופי נתונים בזמן אמת עם מערכות סיור ונקודות בקרה שונות. תבוסת מטרות נייחות מוגנות (קבורות) מובטחת באמצעות אמצעי הרס של קליבר של 500 ק"ג עם ראש נפץ חודר. הדיוק (סטייה סבירה מעגלית) צריך להיות כ -3 מ 'במהירות היעד של עד 1200 מ' / ש.
משקלו של כמטוס הגלישה ההיפרסוני CAV בעל הפקדים האווירודינמיים, כ- 900 ק"ג, מתוכם יכול מטוס הנושא לשאת עד שש, נושא שתי פצצות אוויר קונבנציונאליות במשקל 226 ק"ג כל אחת בתא הלחימה שלו. דיוק השימוש בפצצות גבוה מאוד - 3 מטרים. טווח ה- CAV בפועל יכול להיות כ -5000 ק"מ. באיור. 2 מציג תרשים של הפרדת נגעים חודרים באמצעות קליפות מתנפחות.
תכנית השימוש הלחימה במערכת השביתה ההיפרסונית של FALCON נראית כדלקמן. לאחר קבלת המשימה, המפציץ ההיפר -סוני HCV ממריא משדה תעופה קונבנציונאלי, ובאמצעות מערכת הנעה משולבת (DP) מאיץ למהירות המתאימה בערך ל- M = 6. כאשר מגיעים למהירות זו, מערכת ההנעה עוברת למצב של מנוע ramjet היפרסוני, מאיץ את המטוס ל- M = 10 ולגובה של לפחות 40 ק"מ. ברגע נתון, מטוס הגלישה ההיפרסוני של CAV נפרד מכלי הטיס, שאחרי שסיימה משימת לחימה להביס מטרות, חוזרים לשדה התעופה של אחד מבסיסי האוויר בחו"ל בארה"ב (אם ה- CAV מצויד במנוע משלו ו את אספקת הדלק הדרושה, היא יכולה לחזור ליבשת ארצות הברית) (איור 3).
ישנם שני סוגים של מסלולי טיסה אפשריים. הסוג הראשון מאפיין מסלול גלי למטוס היפר -סוני, שהציע המהנדס הגרמני אייגן זנגר בפרויקט המפציצים במהלך מלחמת העולם השנייה. המשמעות של מסלול הגלים היא כדלקמן. בשל האצה, המכשיר עוזב את האטמוספירה ומכבה את המנוע, וחוסך דלק. ואז, בהשפעת הכבידה, המטוס חוזר לאטמוספירה ושוב מפעיל את המנוע (לזמן קצר, רק למשך 20-40 שניות), ששוב זורק את המכשיר לחלל. מסלול כזה, בנוסף להגדלת הטווח, תורם גם לקירור מבנה המחבל כשהוא בחלל. גובה הטיסה אינו עולה על 60 ק"מ, ומדרגת הגל היא כ- 400 ק"מ.לסוג המסלול השני יש מסלול טיסה בקו ישר.
מחקר ניסיוני על יצירת נשק היפר -סוני
דגמים היפרסוניים HTV (כלי בדיקה היפרסוניים) במשקל של כ -900 ק ג ואורך של עד 5 מ 'הוצעו כדי להעריך את ביצועי הטיסה שלהם, יכולת השליטה והעומסים התרמיים במהירויות של M = 10-HTV-1, HTV-2, HTV-3.
מכשיר ה- HTV-1 בעל משך טיסה מבוקר של 800 שניות במהירות M = 10 נסוג מהבדיקה בשל המורכבות הטכנולוגית בייצור הגוף המגן על חום ופתרונות תכנון לא נכונים (איור 4).
מכשיר HTV-2 מיוצר על פי מעגל משולב עם קצוות חדים חדים ומספק איכות של 3, 5-4, שכפי שהיזמים מאמינים יספקו טווח גלישה נתון, כמו גם יכולת תמרון ושליטה באמצעות מגנים אווירודינמיים. למיקוד בדיוק הנדרש (איור 5). על פי נתוני שירות המחקר של הקונגרס האמריקאי (CRS), המכשיר ההיפרקוני FALCON HTV-2 מסוגל לפגוע במטרות בטווחים של עד 27,000 ק"מ ומהירות של עד 20 מאך (23,000 קמ"ש).
ה- HTV-3 הוא דגם קנה מידה של מטוס התקיפה ההיפרסוני HCV באיכות אווירודינמית של 4-5 (איור 6). המודל נועד להעריך את הפתרונות הטכנולוגיים והעיצוביים שאומצו, ביצועי אווירודינמיקה וטיסה, כמו גם יכולת תמרון ושליטה לטובת המשך פיתוח מטוסי ה- HCV. ניסויי טיסה היו אמורים להתבצע בשנת 2009. עלות העבודה הכוללת על ייצור הדגם וביצוע בדיקות טיסה נאמדת בכ -50 מיליון דולר.
הבדיקות של מתחם ההלם היו אמורות להתבצע בשנים 2008-2009. שימוש ברכבי שיגור. תכנית טיסת הניסוי של המטוס ההיפרסוני HTV-2 מוצגת באיור. 7.
כפי שהראו המחקרים, הנושאים הבעייתיים העיקריים ביצירת מטוס היפר -סוני יהיו קשורים לפיתוח תחנת הכוח, בחירת הדלק והחומרים המבניים, האווירודינמיקה ודינמיקת הטיסה ומערכת הבקרה.
בחירת הפריסה האווירודינמית ועיצוב המטוסים צריכה להתבסס על התנאי להבטחת הפעולה המשותפת של כניסת האוויר, תחנת הכוח ואלמנטים אחרים של מטוסים. במהירויות היפר -קוליות, נושאי לימוד האפקטיביות של בקרות אווירודינמיות, עם אזורים מינימליים של משטחי ייצוב ושליטה, רגעי ציר, במיוחד כאשר מתקרבים לאזור המטרה במהירות של כ- 1600 מ / ש, הופכים לעיקריים, קודם כל, ל להבטיח את חוזק המבנה והכוונה ברמת דיוק גבוהה למטרה.
על פי מחקרים ראשוניים, הטמפרטורה על פני השטח של הרכב ההיפרסוני מגיעה ל 1900 ° C, בעוד שתפקודו התקין של הציוד המשולב, הטמפרטורה בתוך התא לא תעלה על 70 ° C. לכן גוף המכשיר. חייב להיות בעל מעטפת עמידה בחום העשויה מחומרים בטמפרטורה גבוהה והגנה תרמית רב שכבתית המבוססת על קיימים כיום של חומרי בנייה.
הרכב ההיפרסוני מצויד במערכת בקרת אינרציה-לוויין משולבת ובעתיד עם מערכת דיור אופטית-אלקטרונית מקצה לקצה או מכ ם.
כדי להבטיח טיסה בקו ישר, המבטיחות ביותר למערכות צבאיות הן מנועי ramjet: SPVRD (מנוע ramjet על קולי) ומנוע scramjet (מנוע ramjet היפרסוני). הם פשוטים בעיצוב, כיוון שאין להם כמעט חלקים נעים (למעט משאבת אספקת הדלק) המשתמשים בדלק פחמימני קונבנציונאלי.
הפריסה והעיצוב האווירודינמי של מנגנון CAV נבנים במסגרת פרויקט X-41, ומטוס המוביל-במסגרת תוכנית X-51. מטרת התוכנית X-51A היא להדגים את האפשרויות ליצירת מנוע scramjet, פיתוח חומרים עמידים בחום, שילוב של מסגרת המטוס והמנוע, כמו גם טכנולוגיות אחרות הדרושות לטיסה בטווח של 4, 5-6, 5 מ 'במסגרת תוכנית זו, נמשכות גם עבודות ליצירת טיל בליסטי בעל ראש נפץ קונבנציונאלי, טיל היפר-סוני X-51A Waverider ומזל ט מסלולי X-37B.
על פי CRS, מימון התוכנית בשנת 2011 היה 239.9 מיליון דולר, מתוכם 69 מיליון דולר הוצאו על AHW.
משרד ההגנה האמריקאי ערך בדיקה נוספת של פצצה היפרסונית מחליקת מסוג AHW (נשק היפרסוני מתקדם). בדיקת התחמושת התקיימה ב- 17 בנובמבר 2011. מטרת הבדיקה העיקרית הייתה לבדוק את התחמושת לתמרון, לשליטה ולעמידות בפני השפעות טמפרטורה גבוהה. ידוע כי AHW שוגרה לאטמוספירה העליונה באמצעות רקטת הגבהה ששוגרה מבסיס אוויר בהוואי (איור 9). לאחר הפרדת התחמושת מהטיל, הוא תכנן ופגע במטרה באיי מרשל ליד אטול קווג'עין, הממוקם ארבעת אלפים קילומטרים דרומית מערבית להוואי, במהירות היפרסונית של פי חמישה ממהירות הקול. הטיסה ארכה פחות מ -30 דקות.
לדברי דוברת הפנטגון מלינדה מורגן, מטרת בדיקת התחמושת הייתה לאסוף נתונים על האווירודינמיקה של ה- AHW, הטיפול בו והתנגדותו לטמפרטורות גבוהות.
הבדיקות האחרונות של HTV-2 נערכו באמצע אוגוסט 2011 ולא צלחו (איור 10).
על פי מומחים, ניתן לאמץ מערכת הדור הראשון של הלם הדור הראשון עד 2015. זה נחשב לצורך לספק עד 16 שיגורים ביום באמצעות רכב שיגור חד פעמי. עלות ההשקה היא כ -5 מיליון דולר.
יצירת מערכת שביתה בקנה מידה מלא צפויה לא לפני 2025-2030.
הרעיון של השימוש הצבאי במטוס סטרטו-מטוס המופעל על ידי רקטות, שהציעו ס 'קורולב וא' בורשה בשנות השלושים, אם לשפוט על פי המחקר שבוצע בארצות הברית, מתחיל להיות מיושם בפרויקטים ליצירת דור חדש של כלי נשק היפראוניים.
השימוש ב- UAB כחלק מרכב אוטונומי היפר-סוני בעת תקיפת מטרה מחייב דרישות גבוהות להבטחת הכוונה דיוק גבוהה בתנאי טיסה היפר-קולית והגנה תרמית על ציוד מהשפעות החימום הקינטי.
בדוגמה של העבודה שבוצעה בארצות הברית ליצירת נשק היפר -סוני, אנו רואים שהאפשרויות לשימוש קרבי ב- UAB רחוקות מלהיות מותשות והן נקבעות לא רק על ידי המאפיינים הטקטיים והטכניים של ה- UAB עצמו, המספק את הטווח הנתון, הדיוק וההסתברות להרס, אך גם באמצעות משלוח. בנוסף, יישום פרויקט זה יכול גם לפתור את המשימה השלווה של אספקה מהירה של ציוד מטען או חילוץ במצוקה לכל חלק בעולם.
החומר המוצג גורם לנו לחשוב ברצינות על תוכן כיווני הפיתוח העיקריים של מערכות שביתה מודרכות ביתיות עד 2020-2030. יחד עם זאת, יש לקחת בחשבון את אמירתו של ד 'רוגוזין (רוגוזין ד' עבודה על האלגוריתם המדויק // הגנה לאומית. - 2012. - מס '2. - עמ' 34-406): "… עלינו לנטוש את הרעיון של "להדביק ולעקוף" … ואין זה סביר שנאסוף במהירות כוחות ויכולות שיאפשרו לנו להדביק את מדינות ההייטק במהירות מדהימה. אין צורך לעשות זאת. אנו זקוקים למשהו אחר, הרבה יותר מסובך … יש צורך לחשב את מהלך ההתנהלות במאבק מזוין עם סיכוי של עד 30 שנה, לקבוע נקודה זו, להגיע אליה. כדי להבין מה אנחנו צריכים, כלומר להכין נשק לא למחר או אפילו מחרתיים, אלא לשבוע היסטורי קדימה … אני חוזר, אל תחשוב על מה שהם עושים בארה"ב, צרפת, גרמניה, תחשוב מה יהיה להם בעוד 30 שנה. ואתה חייב ליצור משהו שיהיה טוב יותר ממה שיש להם עכשיו. אל תעקוב אחריהם, נסה להבין לאן הכל הולך ואז ננצח ".
כלומר, יש צורך להבין האם עלתה לנו משימה כזו, ואם כן, כיצד ניתן לפתור אותה.
