Hypersonisk mainstream
De viktigste historiske øyeblikkene i det XXI århundre vil definitivt bli etterfylt med utvikling og adopsjon av hypersoniske våpen. Dette ubetingede trumfkortet er på høyde med atomavskrekkingssystemer. Når det gjelder kompleksiteten og de nødvendige ressursene, er atomteknologi og hypersonisk teknologi på mange måter like. For å utvikle kjøretøyer som kan akselerere til hastigheter på Mach 5-10, kreves ikke-trivielle tilnærminger og løsninger. Samtidig er alt i teorien relativt enkelt.
Det viktigste i enhver rakett er fremdriftssystemet. For hypersoniske kjøretøyer brukes enten motorer med en oksydator om bord eller ramjets. Eksempler på førstnevnte finnes i Kinzhal -missilsystemet, og ramjetmotorer brukes i de berømte russiske zirkonene. Samtidig er selve ramjet -motoren langt fra en nyhet. Det skjematiske diagrammet ble foreslått tilbake i 1913 av franskmannen René Lauren. Motoren har ikke en kompressorgruppe, og det nødvendige trykket i forbrenningskammeret dannes ved å bremse luftstrømmen ved supersoniske hastigheter. Den største ulempen med denne løsningen er vanskeligheten med å jobbe med tradisjonelle subsoniske hastigheter. Selv om ingeniører gir en ramjet -motor med evnen til å fly i slike moduser, vil effektiviteten ikke overstige 5%. Og å starte motoren uten en ekstra akselerator i dette tilfellet er generelt umulig. Vanligvis er det tilførsel av oksidant ombord på flyet, som gjør at motoren kan gjenopplive og få den nødvendige hastigheten. Supersonisk flytur med en hastighet på omtrent M = 3 er den mest "komfortable" for en ramjet -motor. Termisk effektivitet er nær rekord 64%, og temperaturene rundt er ikke så kritiske for driften. Vanskeligheter begynner når du bytter til en hastighet over 5 Mach -tall. Den viktigste er den gigantiske temperaturen - opptil 1960 grader Celsius. Dette krever unike materialer. For eksempel utvikler NPO Mashinostroenia en hel klasse varmebestandige titanlegeringer for russiske hypersoniske missiler. Dette er forresten den teknologiske fordelen med Russland - forsvarsindustrien har lært å bruke et veldig fin titan siden Sovjetunionens dager. Utformingen av hypersoniske ramjetmotorer blir ytterligere komplisert av den supersoniske gassstrømmen i forbrenningskammeret.
Umuligheten av bakketester blir lagt til statskassen for hypersoniske vanskeligheter. Det er veldig vanskelig, om ikke umulig, å lage en vindtunnel på 5-10 Mach-tall på land med dagens teknologiske nivå. Og alle tester av hypersoniske missiler ender med ødeleggelse av prototyper. På mange måter ligner dette på eksperimenter med ammunisjon, bare kostnadsnivået er mange ganger høyere.
Hypersonisk sverm
Russland er verdensledende innen seriell hypersonisk teknologi. Og dette er ikke triviell bravade - de fleste utenlandske medier er enige i dette. Det er sant at de ikke glemmer å nevne historisk rettferdighet fra deres synspunkt. De første i hypersound var nazistene med V-2-teknologi, mye senere eksperimenterte amerikanerne med lignende utstyr-X-15, X-43 og Lockheed X-17. Til slutt introduserte kineserne DF-17-raketten høsten 2019. Flyets rekkevidde på enheten er omtrent 2, 5 tusen kilometer med en hastighet på Mach 5. Samtidig er DF-17 basert på et chassis med hjul, noe som alvorlig kompliserer oppdagelsen og reaksjonen.
Et annet fly fra den kinesiske hæren er den hypersoniske Starry Sky-2-"Starry Sky-2". Amerikanerne, som i dette tilfellet opptrer som etterslep, hevder at raketten i 2018 nådde Mach 6 i 30 km høyde. Kinesisk hypersonisk utvikling, sammen med russisk, er nå foran resten, og ingeniører har råd til å forutsi fremtiden.
Så, forskere ved Beijing Institute of Technology i 2020 foreslo at det neste trinnet i utviklingen av hypersound ville være svermer av droner. I fullstendig analogi med utviklingen av sjokk- og rekognoseringsdroner, snu på himmelen til en "kollektiv intelligens". Gitt evnen til kunstig intelligens, forårsaker selv konvensjonelle droner med propeller, samlet i svermer, et naturlig sjokk. Og her spår Kina utseendet på hypersoniske svermer.
Slike ord blir ikke kastet forgjeves. Enten gjør Beijing det riktige arbeidet, eller så prøver det å teste vannet og spore reaksjonen til potensielle motstandere. Uansett er det mange grunnleggende hindringer for en slik beslutning. Mange av dem er allerede delvis løst. Først og fremst er dette de kraftigste støt- og termiske belastningene på kroppen og fylling av enhetene med den minste manøvrering på hypersound. Dette krever unike materialer samt støt- og varmebestandig elektronikk. Et hypersonisk objekt beveger seg i et lag med høytemperaturplasma, som er praktisk talt ugjennomtrengelig for radiobølger. Hvis enkeltraketter kan bevege seg langs en forhåndsbestemt rute uten å kontakte "sentrum" i et hypersonisk regime, er dette ikke nok for et team med missiler. Det krever høyhastighets kommunikasjon mellom individuelle droner. Forskere ved Beijing Institute of Technology hint om å utvikle sitt eget mobilnettverk for kunstig intelligens i hypersoniske svermer.
Jeg må si at slike militaristiske historier fra potensielle motstandere imponerte USA veldig. I tillegg til programmer for å utvikle sine egne hypersoniske våpen, finansierer Pentagon fiendtlige missildeteksjonssystemer. Tanken er å søke etter slike super raske objekter fra bane nær jord ved hjelp av infrarøde kameraer - tross alt, en temperatur på et par tusen grader maskerer for alvor hypersoniske kjøretøy. Nå gjør L3Harris dette med et Pentagon -tilskudd på 121 millioner dollar.
Curtiss-Wright tilbyr tjenester til det amerikanske militæret i utviklingen av elektronisk utstyr for hypersoniske missiler. Amerikanske ingeniører tror at hovedkravene til elektroniske brikker og utstyr vil være: miniatyrstørrelse, varmebestandighet, beskjedent strømforbruk, evne til å arbeide ved lavt trykk og sjokkmotstand. Ifølge utviklerne må militæret henvende seg til sivile utviklere, siden bare de har den nødvendige kompetansen innen miniatyrisering og reduksjon av energiforbruket til elektroniske komponenter. Det er nok å huske utviklingen av mobiltelefoner. I denne forbindelse er det vanskeligere for russiske våpensmeder - det er praktisk talt ingen sivil mikroelektronikk av egen produksjon i landet.
Den kinesiske presedensen med planer om en hypersonisk sverm dikterer nye regler for utvikling av militær teknologi. Land med riktig teknologi kan bli lovgivere på dette området. Og dette betyr - pendelen til verdens våpenbalanse vil svinge på en farlig måte. Vi kan bare håpe det i retning av Russland.
