Binlerce yıl boyunca insanlık, hayatta kalmak ve düşmanı yenmek için silahların düşmanın silahlarından daha doğru, daha hızlı ve daha güçlü olması gerektiğine göre bir kural geliştirdi. Havacılık silahları bu gereksinimleri modern koşullarda karşılamaktadır. Şu anda yurtdışında, güdümlü hava silahları (UASP), özellikle kalibresi geniş bir aralıkta - 9 ila 13600 kg arasında bulunan güdümlü hava bombaları (UAB) yoğun bir şekilde gelişiyor: yeni rehberlik türleri ve kontrol sistemleri, etkili savaş parçaları, savaş kullanım yöntemleri geliştirilmektedir. UAB, taktik ve stratejik amaçlar için modern saldırı uçağı komplekslerinin (UAK) vazgeçilmez bir aksesuarıdır. Modern UAB modellerinin yüksek verimlilik düzeyine rağmen, UAK'ın bir parçası olarak, gelecek vaat eden savaş görevlerini yerine getirme gereksinimlerini her zaman karşılamıyorlar. Kural olarak, UAK tüm verimlilik kaybolurken cephe hattının yakınında çalışır.
Son on yılların yerel savaşları ve hepsinden önemlisi Irak ve Afganistan'daki askeri operasyonlar, UAB dahil olmak üzere geleneksel yüksek hassasiyetli silahların yetersiz verimliliğini ortaya çıkardı. Bir muharebe görevi gerçekleştirirken, hedefin tespit edildiği ve saldırı kararının verildiği andan yenilene kadar çok fazla zaman geçer. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir havaalanından kalkan bir B-2 Spirit bombacısı, hedefin saldırı alanına 12-15 saat uçmalıdır. Bu nedenle, modern koşullarda, on binlerce kilometreye ulaşan büyük bir mesafede hızlı tepki ve yüksek hassasiyetli eylem silahları gereklidir.
Yurtdışında bu gereksinimlerin yerine getirilmesine ilişkin araştırma yönlerinden biri, yeni nesil hipersonik şok sistemlerinin oluşturulmasıdır. ABD, İngiltere, Fransa ve Almanya'da hipersonik uçak (LA) (füzeler) ve yüksek hassasiyetli hedef imha kabiliyetine sahip kinetik silahlar oluşturma çalışmaları yürütülmektedir.
D. Rogozin'in "Rusya'nın akıllı bir savunma endüstrisine ihtiyacı var" makalesinde belirttiği gibi, yerli savunma-sanayi kompleksinin (MIC) önünde olduğundan, bizim için dış deneyim çalışması son derece önemlidir (Gazete "Krasnaya Zvezda". 2012. - 7 Şubat - С 3) görev “mümkün olan en kısa sürede silah üretimi alanında dünya teknolojik liderliğini yeniden kazanmak” olarak belirlendi. V. V.'nin makalesinde belirtildiği gibi. Putin "Güçlü olmak: Rusya için ulusal güvenlik garantileri" ("Rossiyskaya Gazeta Gazetesi". - 2012. - No. 5708 (35). - 20 Şubat. - s. 1-3) "Önümüzdeki on yılın görevi Silahlı Kuvvetlerin yeni yapısının temelde yeni bir teknolojiye dayanmasını sağlamak. Daha fazlasını "gören", daha doğru ateş eden teknik, herhangi bir potansiyel düşmanın benzer sistemlerinden daha hızlı tepki verir."
Bunu başarmak için, yurtdışındaki çalışmanın durumunu, eğilimlerini ve ana yönlerini iyice bilmek gerekir. Elbette uzmanlarımız Ar-Ge yaparken hep bu şartı yerine getirmeye çalışmışlardır. Ancak günümüz ortamında, “savunma sanayisinin kimseyi sakince yakalama fırsatı olmadığında, bir atılım yapmalı, önde gelen mucitler ve üreticiler haline gelmeliyiz… Bugünün tehditlerine ve zorluklarına tek başına cevap vermek, kendimizi mahkum etmek demektir. geride kalanların ebedi rolüne. Her halükarda, herhangi bir potansiyel düşman üzerinde teknik, teknolojik, örgütsel üstünlük sağlamalıyız”(V. V. Putin'in bir makalesinden).
İlk hipersonik uçağın yaratılmasının 1930'larda Almanya'da Profesör Eigen Senger ve mühendis Irene Bredt tarafından önerildiğine inanılıyor. Yaklaşık 5900 m / s hıza ulaşan roket motorlarının etkisi altında bir roket mancınığı üzerine yatay olarak fırlatılan bir uçak yaratılması önerildi ve bir sekme yörüngesi boyunca 5-7 bin km'lik bir kıtalararası uçuş yapılması önerildi. 10 tona kadar yük ve başlangıç noktasından 20 bin km'den fazla bir mesafeye iniş.
1930'larda roketçiliğin gelişimi göz önüne alındığında, mühendis S. Korolev ve pilot-gözlemci E. Burche (S. Korolev, Savaşta E. Burche Roketi // Tekhnika-gençlik. - 1935. - No. 5. - S. 57 -59), bir roket savaş uçağı-stratoplane kullanımı için bir plan önerdi: “Bombalamaya giderken, onlarca kilometre ve stratoplanın muazzam hızlarında ölçülen yüksekliklerden isabetlerin doğruluğunun dikkate alınması gerekir. ihmal edilebilir olmalıdır. Ancak öte yandan, kara silahlarının erişemeyeceği stratosferdeki hedefe yaklaşma, hızlı iniş, gerekli doğruluğu sağlayan normal yüksekliklerden bombalama ve ardından tekrar yıldırım hızında yükseliş oldukça olası ve büyük önem taşıyor. ulaşılmaz bir yüksekliğe."
Hipersonik silahlara dayalı küresel bir grev kavramı
Şu anda, bu fikir pratik olarak uygulanmaya başlıyor. 1990'ların ortalarında Amerika Birleşik Devletleri'nde Global Reach - Global Power kavramı formüle edildi. Buna göre, Amerika Birleşik Devletleri, sipariş aldıktan sonra 1-2 saat içinde, örneğin UAB gibi geleneksel silahlar kullanarak yabancı askeri üsler kullanmadan dünyanın herhangi bir yerindeki yer ve yüzey hedeflerini vurma yeteneğine sahip olmalıdır. Bu, hipersonik bir taşıyıcı platform ve özellikle UAB olmak üzere savaş yüküne sahip otonom bir uçaktan oluşan yeni bir hipersonik silah kullanılarak yapılabilir. Bu tür silahların ana özellikleri yüksek hız, uzun menzil, yeterince yüksek manevra kabiliyeti, düşük görünürlük ve yüksek operasyonel verimlilik.
ABD Silahlı Kuvvetleri Promt Global Strike'ın ("Hızlı Küresel Grev"), gezegenin herhangi bir noktasında bir saat içinde konvansiyonel (nükleer olmayan) kinetik eylem silahlarıyla greve izin veren geniş kapsamlı programı çerçevesinde, ve ABD Ordusu'nun çıkarları doğrultusunda yürütülen iki seçenekte yeni nesil bir hipersonik saldırı sistemi geliştiriliyor:
• AHW (Gelişmiş Hipersonik Silah) olarak adlandırılan ilki, süpersonik bir platform olarak tek kullanımlık bir fırlatma aracı kullanır, ardından güdümlü hava ile donatılmış bir süpersonik uçak AHW'nin (hipsonik kayan uçak aynı zamanda manevra savaş başlığı olarak da adlandırılabilir) hedefine fırlatılması izler. hedefi vurmak için bombalar;
• FALCON HCV-2 hipersonik saldırı sistemi olarak adlandırılan ikincisi, hedefe uçan ve UAB kullanarak onu yok eden otonom hipersonik kayan bir CAV uçağının fırlatılması için koşullar yaratmak için hipersonik bir uçak kullanır.
Teknik çözümün ilk versiyonunun önemli bir dezavantajı vardır; bu, AHW fırlatma noktasına hipersonik bir mermi gönderen taşıyıcı roketin, nükleer savaş başlıklı bir füze ile karıştırılabilmesidir.
2003 yılında, ABD Savunma Bakanlığı'nın Hava Kuvvetleri ve Gelişmiş Geliştirme İdaresi (DARPA), kendi gelişmelerine ve gelişmiş hipersonik sistemler için endüstri önerilerine dayanarak, FALCON (Kuvvet Uygulaması ve Kıta Amerika Birleşik Devletleri'nden fırlatma ") veya" Falcon ". Bu konsepte göre, FALCON grev sistemi, hipersonik yeniden kullanılabilir (örneğin insansız) bir uçak gemisi HCV'den (Hissonik Seyir Aracı - hipersonik seyir hızıyla 40-60 km irtifalarda uçan bir uçaktan, bir savaştan) oluşur. 5400 kg'a kadar yük ve 15 -17000 km menzil) ve 3-5 aerodinamik kaliteye sahip yeniden kullanılabilir hipersonik yüksek manevra kabiliyetine sahip kontrollü uçak gövdesi CAV (Ortak Hava Aracı - birleşik otonom uçak). HCV araçlarının üslerinin 3 km uzunluğa kadar pisti olan havaalanlarında olması gerekiyor.
Lockheed-Martin, HCV hipersonik saldırı aparatının ve FALCON saldırı sistemi için CAV dağıtım aracının baş geliştiricisi olarak seçildi. 2005 yılında teknik görünümlerinin belirlenmesi ve projelerin teknolojik fizibilitesinin değerlendirilmesi çalışmalarına başladı. ABD'nin en büyük havacılık firmaları - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space - çalışmaya da katılıyor. Programın yüksek düzeyde teknolojik riski nedeniyle, manevra kabiliyeti ve kontrol edilebilirlik özelliklerinin bir değerlendirmesi ile teslimat araçlarının ve taşıyıcılarının deneysel örneklerinin çeşitli varyantlarının kavramsal çalışmaları gerçekleştirildi.
Hipersonik hızda bir taşıyıcıdan düşürüldüğünde, maksimum 500 kg ağırlığa sahip çeşitli savaş yüklerini 16.000 km'ye kadar mesafedeki bir hedefe ulaştırabilir. Cihazın, yüksek aerodinamik kalite sağlayan umut verici bir aerodinamik şemaya göre yapılması gerekiyor. Cihazı uçuşta yeniden hedeflemek ve 5400 km'ye kadar bir yarıçap içinde tespit edilen hedefleri vurmak için, ekipmanının çeşitli keşif sistemleri ve kontrol noktaları ile gerçek zamanlı veri alışverişi için ekipman içermesi gerekiyor. Sabit yüksek korumalı (gömülü) hedeflerin yenilgisi, nüfuz eden bir savaş başlığı ile 500 kg kalibrelik imha araçlarının kullanılmasıyla sağlanacaktır. Doğruluk (dairesel olası sapma), 1200 m / s'ye kadar hedef hızda yaklaşık 3 m olmalıdır.
Aerodinamik kontrollere sahip CAV hipersonik kayma uçağı, yaklaşık 900 kg'lık bir kütleye sahiptir, bunun taşıyıcı uçağı altıya kadar taşıyabilir, savaş bölmesinde her biri 226 kg ağırlığında iki geleneksel hava bombası taşır. Bomba kullanmanın doğruluğu çok yüksek - 3 metre. Gerçek CAV'ın menzili yaklaşık 5000 km olabilir. İncirde. Şekil 2, şişirilebilir kabuklar kullanılarak nüfuz eden lezyonların ayrılmasının bir diyagramını göstermektedir.
FALCON hipersonik saldırı sisteminin savaş kullanımının şeması aşağıdaki gibi görünüyor. Görevi aldıktan sonra, HCV hipersonik bombardıman uçağı konvansiyonel bir hava alanından kalkar ve kombine bir tahrik sistemi (DP) kullanarak yaklaşık M = 6'ya karşılık gelen bir hıza hızlanır. Bu hıza ulaşıldığında, tahrik sistemi moduna geçer. Uçağı M = 10'a ve en az 40 km irtifaya hızlandıran hipersonik bir ramjet motorundan. Belirli bir anda, CAV hipersonik kayma uçağı, hedefleri yenmek için bir savaş görevini tamamladıktan sonra, ABD denizaşırı hava üslerinden birinin havaalanına geri dönen (CAV kendi motoruyla donatılmışsa ve gerekli yakıt tedariği, kıta Amerika Birleşik Devletleri'ne dönebilir) (şekil 3).
Mümkün olan iki tür uçuş yolu vardır. İlk tip, Alman mühendis Eigen Zenger tarafından İkinci Dünya Savaşı sırasında bombardıman projesinde önerilen hipersonik bir uçak için dalgalı bir yörüngeyi karakterize ediyor. Dalgalı yörüngenin anlamı aşağıdaki gibidir. Hızlanma nedeniyle cihaz atmosferden çıkar ve motoru kapatarak yakıt tasarrufu sağlar. Ardından, yerçekiminin etkisi altında, uçak atmosfere geri döner ve tekrar motoru çalıştırır (kısa bir süre için, sadece 20-40 s için), bu da cihazı tekrar uzaya fırlatır. Böyle bir yörünge, menzili artırmanın yanı sıra, uzaydayken bombardıman uçağının yapısının soğumasına da katkıda bulunur. Uçuş yüksekliği 60 km'yi geçmez ve dalga adımı yaklaşık 400 km'dir. İkinci tür yörünge, klasik bir düz çizgi uçuş yoluna sahiptir.
Hipersonik silahların yaratılması üzerine deneysel araştırma
M = 10 - HTV-1, HTV-2 hızlarında uçuş performanslarını, kontrol edilebilirliklerini ve termal yüklerini değerlendirmek için yaklaşık 900 kg kütleye ve 5 m uzunluğa sahip hipersonik modeller HTV (Hipersonik Test Aracı) önerildi. HTV-3.
M = 10 hızında 800 s kontrollü uçuş süresine sahip HTV-1 aparatı, ısı koruma gövdesinin imalatındaki teknolojik karmaşıklık ve yanlış tasarım çözümleri nedeniyle testten çekildi (Şekil 4).
HTV-2 aparatı, keskin ön kenarları olan entegre bir devreye göre yapılmıştır ve geliştiricilerin inandığı gibi, aerodinamik kalkanlar kullanarak manevra kabiliyeti ve kontrol edilebilirliğin yanı sıra belirli bir kayma aralığı sağlayacak olan 3, 5-4 kalitesi sağlar. gerekli doğrulukta hedefleme için (şekil 5). ABD Kongre Araştırma Servisi'ne (CRS) göre, FALCON HTV-2 hipersonik cihazı 27.000 km'ye kadar olan mesafelerde hedefleri vurabilir ve Mach 20'ye (23.000 km / s) kadar hız yapabilir.
HTV-3, 4-5 aerodinamik kaliteye sahip HCV hipersonik saldırı uçağının ölçekli bir modelidir (Şekil 6). Model, benimsenen teknolojik ve tasarım çözümlerini, aerodinamik ve uçuş performansını, ayrıca HCV uçağının daha da geliştirilmesi için manevra kabiliyetini ve kontrol edilebilirliğini değerlendirmek için tasarlanmıştır. Uçuş testlerinin 2009 yılında yapılması gerekiyordu. Modelin üretimi ve uçuş testlerinin yürütülmesi ile ilgili çalışmaların toplam maliyetinin 50 milyon dolar olduğu tahmin ediliyor.
Şok kompleksinin testlerinin 2008-2009'da yapılması gerekiyordu. fırlatma araçlarını kullanmak. Hipersonik uçak HTV-2'nin test uçuşunun şeması, Şek. 7.
Çalışmaların gösterdiği gibi, hipersonik bir uçak yaratmanın ana sorunlu konuları, enerji santralinin gelişimi, yakıt ve yapısal malzeme seçimi, aerodinamik ve uçuş dinamiği ve kontrol sistemi ile ilişkilendirilecektir.
Aerodinamik yerleşim ve uçak tasarımının seçimi, hava girişinin, elektrik santralinin ve diğer uçak elemanlarının ortak çalışmasının sağlanması koşuluna dayanmalıdır. Hipersonik hızlarda, özellikle hedef alana yaklaşık 1600 m / s hızında yaklaşırken, minimum dengeleme ve kontrol yüzeyleri, menteşe momentleri ile aerodinamik kontrollerin etkinliğini inceleme konuları, her şeyden önce, her şeyden önce, çok önemli hale gelir. yapının sağlamlığını ve hedefe yönelik yüksek hassasiyetli yönlendirmeyi sağlar.
Ön çalışmalara göre, hipersonik aracın yüzeyindeki sıcaklık 1900 ° C'ye ulaşırken, yerleşik ekipmanın normal çalışması için bölme içindeki sıcaklık 70 ° C'yi geçmemelidir. Bu nedenle, cihazın gövdesi yüksek sıcaklıklı malzemelerden yapılmış ısıya dayanıklı bir dış kaplamaya ve mevcut yapı malzemelerine dayalı çok katmanlı termal korumaya sahip olmalıdır.
Hipersonik araç, birleşik atalet uydu kontrol sistemi ve gelecekte uçtan uca optik-elektronik veya radar tipi hedef arama sistemi ile donatılmıştır.
Düz hat uçuşu sağlamak için, askeri sistemler için en umut verici olan ramjet motorlarıdır: SPVRD (süpersonik ramjet motoru) ve scramjet motoru (hipsonik ramjet motoru). Geleneksel hidrokarbon yakıtları kullanan (yakıt besleme pompası hariç) pratikte hiçbir hareketli parçaya sahip olmadıkları için tasarım açısından basittirler.
CAV aparatının aerodinamik düzeni ve tasarımı, X-41 projesi ve taşıyıcı uçak - X-51 programı çerçevesinde geliştirilmektedir. X-51A programının amacı, bir scramjet motor oluşturma, ısıya dayanıklı malzemelerin geliştirilmesi, uçak gövdesi ve motorun entegrasyonunun yanı sıra 4 aralığında uçuş için gerekli diğer teknolojilerin olanaklarını göstermektir. 5-6, 5 M. Bu programın bir parçası olarak, geleneksel bir savaş başlığı, hipersonik bir füze X-51A Waverider ve bir yörünge drone X-37B ile bir balistik füze oluşturma çalışmaları da devam etmektedir.
CRS'ye göre, 2011 yılında programın finansmanı 239,9 milyon dolardı ve bunun 69 milyon doları AHW'ye harcandı.
ABD Savunma Bakanlığı, yeni bir kayan hipersonik bomba AHW'nin (Gelişmiş Hipersonik Silah) başka bir testini gerçekleştirdi. Mühimmatın testi 17 Kasım 2011'de gerçekleşti. Testin temel amacı, mühimmatın manevra kabiliyeti, kontrol edilebilirliği ve yüksek sıcaklık etkilerine karşı direncini test etmekti. AHW'nin Hawaii'deki bir hava üssünden fırlatılan bir itici roket kullanılarak üst atmosfere fırlatıldığı bilinmektedir (Şekil 9). Mühimmatı füzeden ayırdıktan sonra, Hawaii'nin dört bin kilometre güneybatısında bulunan Kwajalein Atolü yakınlarındaki Marshall Adaları'nda, ses hızının beş katı hipersonik bir hızla planladı ve vurdu. Uçuş 30 dakikadan az sürdü.
Pentagon sözcüsü Melinda Morgan'a göre, mühimmatın test edilmesinin amacı, AHW'nin aerodinamiği, kullanımı ve yüksek sıcaklıklara direnci hakkında veri toplamaktı.
HTV-2'nin son testleri Ağustos 2011'in ortalarında yapıldı ve başarısız oldu (Şekil 10).
Uzmanlara göre 2015 yılına kadar yeni nesil birinci nesil şok hipersonik sisteme geçilmesi mümkün. Tek kullanımlık fırlatma aracı ile günde 16'ya kadar fırlatma yapılması gerekli görülüyor. Fırlatma maliyeti yaklaşık 5 milyon dolar.
Tam ölçekli bir grev sisteminin oluşturulmasının 2025-2030'dan daha erken olmaması bekleniyor.
1930'larda S. Korolev ve E. Burche tarafından Amerika Birleşik Devletleri'nde yapılan araştırmalara göre önerilen roketle çalışan bir stratopi uçağın askeri kullanımı fikri, yeni nesil hipersonik saldırı silahları.
UAB'nin bir hedefe saldırırken hipersonik otonom bir aracın parçası olarak kullanılması, hipersonik uçuş koşulları altında yüksek hassasiyetli rehberlik sağlanması ve ekipmanın kinetik ısıtmanın etkilerinden termal olarak korunması konusunda yüksek taleplerde bulunur.
Amerika Birleşik Devletleri'nde hipersonik silahlar oluşturmak için yapılan çalışma örneğinde, UAB'nin savaş kullanımı olanaklarının tükenmekten uzak olduğunu ve bunların yalnızca UAB'nin taktik ve teknik özellikleri tarafından belirlenmediğini görüyoruz. bu, verilen aralığı, doğruluğu ve imha olasılığını sağlar, aynı zamanda teslimat yoluyla. Buna ek olarak, bu projenin uygulanması, dünyanın herhangi bir yerine tehlikede olan kargo veya kurtarma ekipmanının derhal teslim edilmesi şeklindeki barışçıl görevi de çözebilir.
Sunulan materyal, 2020-2030'a kadar yerli güdümlü grev sistemlerinin geliştirilmesinin ana yönlerinin içeriği hakkında ciddi şekilde düşünmemizi sağlıyor. Aynı zamanda D. Rogozin'in (Rogozin D. Kesin algoritma üzerinde çalışın // Milli Savunma. - 2012. - No. 2. - S. 34-406) ifadesini dikkate almak gerekir: “…“yetişme ve sollama”fikrinden vazgeçmeliyiz… Ve yüksek teknoloji ülkelerini inanılmaz hızlarda yakalamamıza izin verecek güç ve yetenekleri hızla toplamamız pek olası değildir. Bunun yapılması gerekmez. Başka bir şeye ihtiyacımız var, çok daha karmaşık… Bu noktayı belirlemek, ona ulaşmak için 30 yıla kadar silahlı bir mücadele yürütmenin seyrini hesaplamak gerekiyor. Neye ihtiyacımız olduğunu anlamak için, yani yarın için değil, hatta yarından sonraki gün için değil, önümüzdeki tarihi bir hafta için silah hazırlamak… Tekrar ediyorum, ABD, Fransa, Almanya'da ne yaptıklarını düşünmeyin, 30 yıl sonra neye sahip olacaklarını düşün. Ve şimdi sahip olduklarından daha iyi olacak bir şey yaratmalısın. Onları takip etmeyin, her şeyin nereye gittiğini anlamaya çalışın, o zaman kazanacağız."
Yani, bizim için böyle bir görevin ortaya çıkıp çıkmadığını ve evetse nasıl çözüleceğini anlamak gerekir.
