Свръхзвукови крилати ракети

Когато официално приключи програмата за космически совалки на 21 юли, приключи не само ерата на пилотираните орбитални совалки, но и в известен смисъл цялата ера на „крилатата романтика“, известна с много опити да направи самолет повече от самолет. Ранните експерименти с инсталирането на ракетен двигател върху крилат автомобил датират от края на 20-те години. Х-1 (1947 г.) е бил и ракетният самолет - първият пилотиран самолет в историята, който е преодолял скоростта на звука. Фюзелажът му имаше формата на куршум от картечница с калибър 12, 7 мм, увеличен и ракетният двигател изгори обикновен алкохол в камерата си, използвайки течен кислород.

MBDA CVS Perseus (Франция). Обещаваща свръхзвукова криминална ракета. Mach 3 скорост. Дължина 5 м. Теглото на бойната глава е 200 кг. Стартирайте от офшорни и въздушни платформи. Има подвижни бойни глави. Пробег 300 км.

Инженерите от нацистка Германия работиха не само върху балистичния V-2, но и върху "майката" на всички крилати ракети - V-1 с пулсиращ въздушно-реактивен двигател. Ойген Сенгер мечтаеше за ултра дълъг „антиподален“ сило-бомбардировач „Zilberfogel“, а Wolf Trommsdorff - за стратегическа кризисна ракета с директен поток (вижте статията). В края на войната бившите съюзници - СССР и САЩ - започнаха активно да изучават германското наследство, за да създадат оръжия, базирани на него, този път един срещу друг. И въпреки че и V-1, и V-2 са копирани от двете страни на Желязната завеса, "авиационният" подход винаги е бил по-близо до американците, което в крайна сметка се е превърнало в една от причините за първоначалното изоставане на Америка от балистичните технологии (въпреки притежаването на себе си Вернер фон Браун).

Хиперзвуков апарат X-43. Предтеча на кризисната ракета Х-51. Това беше третият етап на системата: бомбардировачът B-52 - ускоряваща се круизна ракета - X-43. Снабден със скремжет. Задайте запис на скоростта - Mach 9, 8.

С бомба на Снарка

И поради това именно в Съединените щати всъщност са построени първата и единствена от крилатите ракети, приети някога за обслужване с междуконтинентален (повече от 10 000 км) обхват - SM-62 Snark. Създадоха го в стените на корпорацията Northrop и всъщност това беше безпилотен летателен апарат (което е много типично за Northrop) по беззащитната схема, така че елевоните на крилата бяха използвани като асансьори за тази черупка. Този „самолет“ може дори да бъде върнат, ако е необходимо от мисията (ако бойните глави все още не са били изстреляни) и да бъде поставен на летището и след това да се използва повторно. Snark е изстрелян с помощта на ракетни бустери, след това е включен турбореактивният двигател Pratt & Whitney J57 и ракетата е започнала пътуването си към целта. 80 км преди него, на височина 18 км от снаряда, с пиронен патрон се изстрелва бойна глава (редовно стреляща, съдържаща 4 мегатонни термоядрени боеприпаси). Освен това бойната глава следваше балистичната траектория към целта, а останалата част от ракетата се срина и се превърна в облак от отломки, които, поне теоретично, могат да служат като фалшиви цели за противовъздушна отбрана.


Хиперзвук в Русия

Наскоро представители на руската отбранителна промишленост обявиха планове за създаване на хиперзвукови крилати ракети. По-специално такива планове бяха споделени от Александър Леонов, генерален директор на НПО „Реутов“ Машиностроения. Както знаете, именно това предприятие, заедно с индийски специалисти, разработиха противокорабната свръхзвукова ракета Brahmos, която се счита за най-бързата крилата ракета до момента, от приетия брой. Също така ръководителят на корпорацията за тактически ракетни оръжия Борис Обносов обяви намерението си да започне работа по създаването на хиперзвукова ракета в предприятието. Тези творби бяха поверени на GosMKB "Rainbow" в Дъбна.

Независим полет на снаряда беше осигурен от иновативна, но много несъвършена система за астрокорекция, базирана на три телескопа, насочени към различни звезди. Когато през 1961 г. президентът на САЩ Кенеди нареди на Снарците, току-що влезли в бойното задължение, да се оттеглят от служба, тези оръжия вече са остарели. Военните не бяха доволни нито от тавана, достъпен от съветската противовъздушна отбрана от 17 000 метра, или, разбира се, от скорост, която не надвишаваше средната скорост на модерен лайнер, така че пътят към далечна цел би отнел дълги часове. Малко по-рано беше погребан друг проект, който не дойде да бъде пуснат в експлоатация. Говорим за северноамериканския SM-64 Navaho - свръхзвукова круизна ракета, също с междуконтинентален обсег (до 6500 км), която използва ракетни бустери и ракетни двигатели, за да достигне скорост от 3700 км / ч. Снарядът е проектиран за термоядрена бойна глава.

Американски ядрени ракети: как работи

Ракетата X-51 използва JP-7 гориво в своя scramjet двигател, което се характеризира с висока температура на запалване и термична стабилност. Той е създаден специално за свръхзвукова авиация и се използва в двигатели Lockheed SR-71.

Живот след ICBM

Съветският отговор на Навахо също е разработен през 50-те години на миналия век, проектите "Буря" (KB Lavochkina) и "Buran" (KB Myasishchev). Въз основа на същата идеология (ракетен ускорител плюс раметен ускорител) тези проекти се различаваха по тежестта на бойните глави (Буран беше създаден като по-тежък носител), а също и защото Бури имаше успешни изстрелвания, а Буран никога отлетя.

Както съветските, така и американските междуконтинентални „крилати” проекти потънаха в забрава по една и съща причина - през втората половина на 50-те години семената, засети от фон Браун, дадоха плод и беше постигнат значителен напредък в балистичните технологии. Стана ясно, че като междуконтинентален носител на ядрени заряди и за космическо проучване е по-лесно, по-ефективно и по-евтино да се използват балистични ракети. Постепенно темата за пилотираните орбитални и суборбитални ракетни самолети, представена от американците с проектите на Dyna Soar, които частично осъществиха мечтата на Eugen Senger, и X-15, а в СССР, с подобни разработки от дизайнерските бюра на Мясищев, Челомей и Туполев, включително известния Спирал, изчезнаха. ".

Отоплител за пожарен въздух, разработен от изследователската група „Експериментални изследвания на горенето“ в Московския авиационен институт като част от проекта LEA. Нагревател за пожарен въздух, който позволява в лабораторни условия да симулира параметрите на въздушния поток на изхода на входящия въздух Scramjet. Такъв нагревател е проектиран в Московския авиационен институт като част от проект за подготовка на тестов полет за хиперзвуков самолет. Проектът беше наречен LEA и беше иницииран от френските фирми Onera и MBDA, в него участваха и руски учени и дизайнери.

Но един ден всичко се връща. И ако идеите и разработките на ракетните самолети са частично въплътени в Space Shuttle и неговия аналог „Buran” (чиято възраст, между другото, също мина), тогава ние продължаваме да наблюдаваме възвръщането на интереса към небалистичните ракети с междуконтинентален обхват в наши дни.

Недостатъкът на ICBM е не само в това, че тяхната траектория е лесна за изчисляване (за която трябва да се подмамите с маневрени бойни глави), но и в това, че използването им в съществуващия световен ред и текущия стратегически режим за контрол на оръжията е практически невъзможно, дори и да носят неядрени боеприпаси. Устройства като крилати ракети са способни да извършват сложни маневри в атмосферата, не са обект на толкова тежки ограничения, но, за съжаление, летят твърде бавно и не много далеч. Ако създадете ръководен снаряд, който може да преодолее междуконтиненталното разстояние поне час и половина, това би било идеално средство за съвременни глобални военни операции. Напоследък за такива оръжия често се говори във връзка с американската концепция на Global Prompt Strike. Същността му е добре известна: американските военни и политици очакват да се докоснат до средство за нанасяне на неядрена бойна глава навсякъде по света и от решение за нанасяне на удар до поражението на целта трябва да мине не повече от час. Беше обсъдено по-специално използването на ракети Trident II, разположени в подводници с неядрена техника, но самият факт на изстрелването на такава ракета може да доведе до изключително неприятни последици - например под формата на ответна удара, но вече ядрена. Следователно използването на конвенционални "Триденци" може да бъде сериозен политически проблем.

Маскиране като противоракетна отбрана

Но всички нови видове неядрени оръжия, дори със стратегически цели, американците няма да поставят под никакви ограничения и активно работят за създаването на арсенал от Global Prompt Strike. Като алтернатива на балистичните ракети се считат хиперзвуковите самолети (GZLA), които могат да имат конструкция на крилата ракета, тоест да имат собствен двигател (обикновено се отнася до хиперзвуков раменен двигател, scramjet) или планиращ снаряд, чиято хиперзвукова скорост се съобщава на етапи на марширане. конвенционални балистични ракети.

Разработената в САЩ антибалистична ракетна система SM-3 Block IIA най-често се споменава във връзка с модернизацията на американската система за противоракетна отбрана. Той, подобно на предишните модификации на SM-3, ще бъде възприет от системата за противоракетна отбрана Aegis на море. Характерна особеност на BlockII е декларираната му способност да прехваща траекторията на ICBM на определен участък от балистичната ракета, което ще позволи включването на системата Aegis в стратегическата противоракетна отбрана на САЩ. Въпреки това през 2010 г. американските военни обявиха, че на базата на SM-3 Block IIA ще бъде създадена и система за удар на далечен обсег с кодово име ArcLight. Както е планирано, маршовите етапи на противоракетната ракета ще доведат устройството за планиране до хиперзвукова скорост, която ще може да лети до 600 км и да достави до целта бойна глава с тегло 50-100 кг. Общият обхват на полета на цялата система ще бъде до 3800 км, а на етапа на независим полет хиперзвуковият планер ще лети не по балистична траектория и ще може да маневрира с висока точност, насочена към цел. Истинският връх на този проект може да се нарече фактът, че благодарение на обединението с SM-3, ракетната система ArcLight може да бъде поставена в същите вертикални пускови установки, които са проектирани за противоракетна отбрана. Подобни "гнезда" са на разположение на американския флот 8500 и никой освен американските военни няма да разбере дали ракетите или оръжията от "глобалния миг удар" са поставени на този кораб.

Северноамериканският XB-70 Valkyrie е един от най-екзотичните проекти на американската авиационна индустрия. Този бомбардировач на височина, проектиран да лети със скорост на Mach 3, за пръв път лети през 1964 г. Смята се, че в допълнение към експерименталната криминална ракета X-51, Valkyrie е самолет с характеристиките на хеликоптер. Благодарение на спускането на крилата надолу бомбардировачът използва компресионния подемник, произведен от ударните вълни.

Смазващ сокол

В допълнение към разработването на „усъвършенствани” бустерни стъпки, отделен инженерски проблем е проектирането на самата въздушна рамка, поради спецификата на аеродинамичните процеси, които се случват по време на хиперзвуков полет. Изглежда обаче, че са постигнати определени успехи в тази посока.


Първи тест

Първият в света летателен тест на scramjet двигателя беше извършен от нашите учени и се проведе в последните дни от съществуването на СССР.

Въпреки очевидното лидерство на Съединените щати в областта на дизайна на самолети със scramjet двигател, не бива да се забравя, че страната ни е лидер в създаването на оперативен модел на този тип двигатели. През 1979 г. Комисията на Президиума на Министерския съвет на СССР одобри цялостен изследователски план за използването на криогенно гориво за двигатели на самолети. Отделно място в това отношение беше отредено на създаването на Scramjet. Основната част от работата в тази област е извършена от ЦИАМ тях. Л. И. Баранова. Летящата лаборатория за изпитване на двигателя scramjet е създадена на базата на противовъздушната ракета 5V28 S-200 и се нарича „Студено“. Вместо бойната глава в ракетата е вграден резервоар за течен водород, системи за управление и самия двигател Е-57. Първият тест се проведе на 28 ноември 1991 г. на тренировъчното игрище Сари-Шаган в Казахстан. По време на тестовете максималното време на работа на Scramjet е 77 s., Постигната е скорост 1855 m / s. През 1998 г. тестовете на летателната лаборатория се провеждат по договор с НАСА.

През 2003 г. основното „мозъчно доверие“ на американската отбранителна индустрия - агенцията DARPA - в сътрудничество с ВВС на САЩ обяви програмата FALCON. Тази дума, преведена от английски като „сокол“, също е съкращение, което означава „Използване на сила при изстрелване от континенталните Съединени щати“. Програмата включваше разработване както на бустерни етапи, така и на хиперзвуков планер в интерес на Global Prompt Strike. Създаването на безпилотен летателен апарат HTV-3X с хиперзвукови ракетни двигатели също беше част от тази програма, но впоследствие финансирането беше прекратено. Но планерът, обозначен с хиперзвукова технология превозно средство-2 (HTV-2), беше въплътен в метал и имаше вид на конус, нарязан наполовина (вертикално). През април 2010 г. и август 2011 г. се проведоха планерни тестове и двата полета донесоха известно разочарование. По време на първото изстрелване HTV-2 излетя с помощта на лекия носач Minotaur IV от военновъздушната база Vandenberg. Той трябваше да прелети 7 700 км до атола Кваджалейн на Маршаловите острови в Тихия океан. След девет минути обаче контактът с него беше изгубен. Системата за автоматично прекратяване на полета се задейства, смята се, в резултат на факта, че устройството се "хвърли". Очевидно дизайнерите по това време не можеха да решат проблема с поддържането на стабилността на полета при промяна на положението на таксиметровите аеродинамични повърхности. Вторият полет също беше прекъснат в деветата минута (от 30). В същото време, както бе съобщено, HTV-2 успя да развие напълно "балистична" скорост от 20 Machs. Уроците от провала обаче очевидно бързо се усвоиха. На 17 ноември 2011 г. друго устройство, наречено Advanced Hypersonic Weapon (AHW), премина успешно теста. AHW не беше пълен аналог на HTV-2 и беше проектиран за по-късо разстояние, но имаше подобен дизайн. Той стартира като част от тристепенна система за усилване от изстрелваща площадка на остров Кауай, Хавайския архипелаг и стигна до мястото за тестване. Рейгън на атола Кваджалейн.

Тежко дишане

Наред с темата за хиперзвуковите планери, американските дизайнери разработват самоходни устройства за Global Prompt Strike или, по-просто казано, хиперзвукови крилати ракети. Ракетата X-51, разработена от Boeing, е известна още като Waverider. Поради своя дизайн, устройството използва енергията на ударни вълни, генерирани във въздуха по време на хиперзвуков полет, за да получи допълнителна сила на повдигане. Въпреки факта, че приемането на тази ракета за експлоатация е било планирано точно за 2017 г., днес тя все още е експериментално устройство, завършило само няколко полета с включен Scramjet. На 26 май 2010 г. X-51 ускорява до Mach 5, но двигателят работи само 200 секунди от 300. Второто пускане се извършва на 13 юни 2011 г. и завършва с неуспех в резултат на скока на оперативния двигател с хиперзвукова скорост. Колкото и да е, очевидно е, че експериментите с scramjet двигатели ще продължат както в Съединените щати, така и в други страни и очевидно надеждните работни технологии ще бъдат създадени в обозримо бъдеще.

Статията „Атмосферно въздействие“ е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 6, юни 2012 г.). Като страховити танкове и самолети, бойни роботи и умни ракети?

Последните новини за военни технологии във вашата поща! добре Съгласен съм с правилата на сайта Благодаря. Изпратихме потвърждение на вашия имейл.

Препоръчано

Оптичен атомен часовник: ще бъде определена секундата?
2019
Как работи Enigma
2019
10 необичайни психични разстройства
2019