Gjenbrukbare raketter: Den kostnadseffektive løsningen for en rask global streik

Innholdsfortegnelse:

Gjenbrukbare raketter: Den kostnadseffektive løsningen for en rask global streik
Gjenbrukbare raketter: Den kostnadseffektive løsningen for en rask global streik

Video: Gjenbrukbare raketter: Den kostnadseffektive løsningen for en rask global streik

Video: Gjenbrukbare raketter: Den kostnadseffektive løsningen for en rask global streik
Video: Mange ting du sannsynligvis ikke visste om C-130 Hercules 2024, April
Anonim

På begynnelsen av 2000 -tallet skjedde det en revolusjon i romutforskning. Stille, nesten umerkelig, uten flere milliarder dollar nasjonale prosjekter som lunar exploration program eller Space Shuttle-programmet for å lage gjenbrukbare romskip. Selvfølgelig snakker vi om kommersielle gjenbrukbare romfartøyer, og først og fremst de gjenbrukbare rakettene til SpaseX -selskapet av Elon Musk.

Bilde
Bilde

Imidlertid hviler han ikke på laurbærene lenge, andre private selskaper, inkludert kinesiske, puster ned i nakken på ham. For eksempel, 10. august 2019, lanserte det kinesiske selskapet LinkSpace en RLV -rakett, som etter å ha tatt av til 300 meters høyde, returnerte til oppskytingsplaten etter 50 sekunder. I 2020 er det planlagt å skyte en RLV-T16-rakett, som vil kunne nå en høyde på 150 kilometer. Private selskaper planlegger å bygge gjenbrukbare romfartøyer for alle mulige belastninger - fra flere hundre kilo til titalls eller hundrevis av tonn.

Bilde
Bilde

Den utbredte bruken av gjenbrukbare romfartøyer som kan gjenbrukes opptil 100 ganger, og opptil 10 ganger uten reparasjonsarbeid, vil redusere kostnadene ved å sette en nyttelast i bane betydelig, noe som igjen vil anspore utviklingen av det kommersielle rommarkedet.

Det er ingen tvil om at muligheten for å sette en nyttelast i bane til en lavere kostnad også vil interessere militæret. Først og fremst vil dette være tradisjonelle rekognoserings- og kommunikasjonssatellitter, behovet som vokser hele tiden, tatt i betraktning økningen i flåten til langdistanse ubemannede luftfartøyer (UAV), som styres via satellitter.

I fremtiden kan muligheten for å lansere nyttelasten til en minimal kostnad føre til fremveksten av banebrytende plattformer i klassen "space-to-surface".

Gjenbrukbare raketter: Den kostnadseffektive løsningen for en rask global streik
Gjenbrukbare raketter: Den kostnadseffektive løsningen for en rask global streik

Imidlertid kan gjenbrukbare kommersielle missiler ha andre militære applikasjoner.

Glidende hypersoniske stridshoder

Siden 2003 har Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), sammen med US Air Force, som en del av Rapid Global Strike-programmet, utviklet et Falcon HTV-2 (Hypersonic Test Vehicle) kontrollert stridshode designet for flyvninger med hypersonisk hastighet. Den amerikanske hæren utvikler et lignende prosjekt AHW (Advanced Hypersonic Weapon - et lovende hypersonisk våpen).

Bilde
Bilde

Falcon HTV -2 og AHW -prosjektene har et lignende oppsett - et ikke -konstruert glidende stridshode blir brakt til en gitt høyde av en bærerakett, deretter separeres og glir det med en hypersonisk hastighet til målet. Det estimerte flyområdet til stridshoder bør være 6000-7600 kilometer, med en flytehastighet på 17-22 M (5, 8-7, 5 km / s). Med tanke på tiden det tar for raketten å nå høyden på stridshodet faller, vil tiden for å treffe målet være omtrent 20-30 minutter.

Bilde
Bilde

For å trekke Falcon HTV-2-stridshodene ut, foreslås det å bruke Minotaur-IV-lanseringskjøretøyene (LV) eller interkontinentale ballistiske missiler LGM-30G Minuteman-III (ICBM). En tre-trinns drivstoff STARS-rakett ble brukt til å teste AHW-hypersoniske enheter.

Et lignende prosjekt har blitt implementert i Russland - et hypersonisk guidet stridshode som en del av Avangard -komplekset som ble lansert av UR -100N UTTH ICBM. I denne retningen ligger Russland foran USA - allerede i 2019 er det planlagt å ta Avangard -komplekset i bruk. Flyhastigheten til stridshodet skal være omtrent 27 M (9 km / s), flyområdet er interkontinentalt. Samtidig er det en grunnleggende forskjell - det russiske stridshodet er utstyrt med et atomstridshode, mens USA vurderer bruk av ikke -kjernefysiske hypersoniske stridshoder. Et ikke-kjernefysisk stridshode stiller høye krav til nøyaktigheten til å målrette stridshoder.

Bilde
Bilde

En alternativ løsning er hypersoniske missiler som ble lansert fra strategiske fly som den amerikanske X-51 Waverider eller den russiske 3M22 Zircon. X-51 og 3M22-missilene er mer allsidige enn hypersoniske stridshoder som ble lansert av oppskytningsbiler, og muligens mindre kostnad. Imidlertid er rekkevidden og hastigheten betydelig mindre enn for glidende stridshoder-henholdsvis 500-2000 km og 5-8 M (1, 7-2, 7 km / s). Lavere hastighet og rekkevidde vil ikke tillate en reaksjonstid som kan sammenlignes med den som er mulig med hypersoniske glidende stridshoder. Når du slår på en rekkevidde på 6000-7000 eller mer, vil den totale flytiden for et bombefly og et hypersonisk missil være omtrent fem timer, mens et hypersonisk glidende stridshode kan slå i løpet av en halv time, noe som kan være kritisk for noen oppdrag.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Sammenligningen ovenfor betyr ikke å forlate en eller annen type våpen, men viser bare nisjen til å bruke hvert av dem. I denne "arbeidsdelingen" får hypersoniske glideenheter tildelt oppgaven med å treffe mål med høy prioritet-kommandoposter, beslutningssentre, etc.

Rask global streik og VIP -terror

Artikkelen Strategiske konvensjonelle styrker: bærere og våpen vurderte installasjonen av hypersoniske stridshoder på ICBM -er, vilkårene for tjenesten nærmer seg slutten. Denne beslutningen er fullt ut begrunnet, og det er nettopp denne beslutningen som blir vurdert av de amerikanske væpnede styrkene i rammen av Rapid Global Strike -programmet.

Selve BSU -programmet forårsaker også skepsis blant mange, av en eller annen grunn er det alltid imot atomvåpen. Faktisk har det ingen effekt på atomskjoldet. Selv om det i START-3-traktaten er ikke-kjernefysisk kamputstyr på samme måte som atomvåpen, noe som teoretisk sett kan føre til en reduksjon i antall atomstridshoder i USA, så snart BSU-programmet utvikler seg og antallet stridshoder begynner å øke, START-3-traktaten vil allerede utløpe, og hvis ikke, vil USA trekke seg tilbake fra den med samme letthet som den trakk seg fra ABM-traktaten og INF-traktaten, samtidig klandre Russland for det.

En annen innvending er at bruk av BSU -midler vil starte den tredje verdenskrig. Det skal forstås at USA på ingen måte planlegger å bruke BSU -midler mot Russland på det nåværende utviklingsnivået for de væpnede styrkene. Og mot Kina også. Men land som Iran eller Venezuela kan godt bli mål for BSU, som vil motta den første halshuggingsstreiken.

I artikkelen Strategiske konvensjonelle våpen. Skadeoppgaven til strategiske konvensjonelle våpen er formulert som:. Til dette kan du legge til -.

De materielle ressursene som brukes på midler til BSU vil bli tilbakebetalt hundre ganger ved å redde kreftene og midlene til generelle styrker. I noen tilfeller, for eksempel ved eliminering av fiendens ledelse, kan en militær konflikt ende før den begynner. USA kan godt innse et slikt scenario, for eksempel i Venezuela. Ved hjelp av BSU for å likvidere den sittende presidenten, samtidig som han organiserer den neste "farge" -revolusjonen, og ingen stridsvogner, fly og skip vil bidra til å unngå et slikt scenario.

Basert på det foregående kan vi trekke ytterligere en konklusjon - Rapid Global Strike -våpenet eller det strategiske konvensjonelle våpenet er et ideelt middel for VIP -terror, det vil si fysisk eliminering av fiendens øverste ledelse

Ingen andre våpen har slike evner. Bare tilstedeværelsen av denne typen Rapid Global Strike, eller Strategiske konvensjonelle våpen, i tjeneste vil tvinge fiendens ledelse til å oppføre seg forsiktig når de tar militære, politiske og økonomiske beslutninger, eller får dem til å leve under trusselen om overhengende ødeleggelse.

I noen tilfeller kan det hende at ICBM ikke er den mest optimale bæreren for hypersoniske glidende stridshoder, så vel som ikke den billigste. Er det andre, mer effektive bærere for hypersoniske glidende stridshoder?

Gjenbrukbart missil som bærer av hypersoniske stridshoder

Lovende gjenbrukbare missiler basert på kommersielle produkter kan bli det mest effektive og billige middelet for å slippe stridshoder.

Basert på åpen informasjon lagt ut på Internett, bør høyden på kastet av hypersoniske stridshoder være omtrent 100 kilometer. Den estimerte massen av Falcon HTV-2 hypersoniske kampblogger bør være 1100-1800 kg.

Nyttelasten til Falcon-9-raketten levert til LEO (200 km) er 13-16 tonn. Den totale massen av den andre etappen i den siste versjonen av Falcon-9 er 111 tonn, den andre etappen er atskilt fra den første i en høyde på omtrent 70 km. Den første fasen av Falcon 9 er planlagt brukt opptil 10 ganger, og med vedlikehold etter hver 10 flytur kan den brukes opptil 100 ganger.

Bilde
Bilde

Det kan antas at den første fasen av Falcon-9 LV er tilstrekkelig til å skyte hypersoniske stridshoder. Oppgivelsen av den andre etappen som veier 111 tonn vil antagelig tillate at omtrent 10 hypersoniske stridshoder som veier 1100-1800 kg hver kan bringes til en høyde på 100 km.

På grunnlag av teknologier implementert i kommersiell rakett, kan andre små gjenbrukbare lanseringskjøretøyer lages under spesifiserte laster, som gir injeksjon av ett eller to hypersoniske stridshoder, etterfulgt av landingen av oppskytningsvognen og gjentatt gjenbruk.

Hvis vi snakker om en økning i kampbelastningen, kan man ikke annet enn å huske SpaсeX-planene om å bygge et fullt gjenbrukbart to-trinns BFR-missil, med dets evne til å starte en nyttelast som veier opptil 100 tonn til LEO. På Internett diskuteres allerede muligheten for en lovende bruk av BFR som en banebomber for slag med guidede wolframstenger.

Bilde
Bilde

Hvis vi trekker en analogi med bruken av den første fasen av Falcon-9 lanseringskjøretøy, vil den første fasen av BFR lanseringskjøretøyet-Super Heavy (Super Heavy) kunne distribuere 55-85 hypersoniske stridshoder.

På den ene siden er utviklingen av BFR ennå ikke fullført, så det er litt for tidlig å snakke om militær bruk. På den annen side er Elon Musk fast bestemt på å bygge ferdig denne missilen. I følge SpaceXs planer skal den erstatte alle missiler som brukes av selskapet, inkludert Falcon-9-oppskytningsbilen.

Spørsmålet oppstår, hvorfor skal en så lovende utvikling forsvinne? SpaсeX-selskapet kan godt tilpasse den første fasen av Falcon-9 eller ganske enkelt selge all utviklingen på denne raketten til militæret, med fullt fokus på BFR. Militæret vil på sin side motta en unik gjenbrukbar plattform for å skyte glidende hypersoniske stridshoder eller andre nyttelaster.

Baserer

Problemet med gjenbrukbare missiler er at du, i motsetning til bombefly, ikke kan lande dem på et flyplass, men det er nok alternativer for å plassere slike våpen.

Hvis en lanseringskjøretøy med glidende hypersoniske stridshoder er utplassert i den sørlige delen av USA (romhavnen ved Cape Canaveral er tatt som et eksempel), vil nesten hele Latin -Amerika befinne seg i det berørte området. Hvis de blir utplassert i Alaska, vil det meste av Russland, Kina og hele Nord -Korea være i det berørte området. Dette er forutsatt at rekkevidden til stridshodene vil være 6000-7000 kilometer, og ikke være interkontinentalt, som Avangard-komplekset.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

For å distribuere et oppskytningsbil med glidende hypersoniske stridshoder i Europa eller Asia, kan USA bruke territoriet til sine satellitter. Det er lite sannsynlig at Polen, Romania eller Japan ville våge å nekte sin herre så lite.

I tillegg, gitt at private militære selskaper (PMC) allerede er bevæpnet med kampfly, kan man ikke unngå å anta et scenario der lanseringsbiler med planlegging av hypersoniske stridshoder vil bli leaset av PMCer og levert til USAs væpnede styrker på en kommersielt grunnlag på forespørsel.

Og til slutt kan et slikt alternativ som opprettelsen av offshore lanseringsplattformer som ligner det kommersielle prosjektet Sea Launch ikke utelukkes. Vekten og størrelsesegenskapene til Falcon-9 lanseringsbil er sammenlignbare med Zenit-3SL lanseringskjøretøy, så det burde ikke være noen problemer.

Bilde
Bilde

Med tanke på at bare den første etappen med en kampbelastning må lanseres, kan to skytebiler med ti glidende hypersoniske stridshoder på hver enkelt plasseres ved den flytende kosmodromen. Når en flytende kosmodrom ligger i Middelhavet, faller nesten hele Afrika, Persiabukta, Pakistan, delvis Sentral -Asia, Kina og det meste av Den russiske føderasjonens territorium inn i det berørte området. Lanseringskjøretøyet kan lande på det eksisterende ASDS (Autonomous spaceport drone ship) offshore-plattformene som brukes til å lande første etappe av Falcon-9 lanseringsbilen, eller lignende fartøyer / plattformer som er utviklet på grunnlag av dem.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Spørsmålet kan stilles: hvis Russland eller Kina, som atomkrefter, ikke blir sett på som et mål for BSU, hvorfor er det så indikert at territoriet deres er i den berørte sonen? Svaret er enkelt, BSU er en faktor som må tas i betraktning. Hvis plasseringen av Mk-41-skyteskytene i Europa har forårsaket så mye støy, så hva vil skje når en flytende kosmodrom med et skytebil med glidende hypersoniske stridshoder dukker opp i Middelhavet …

Den økonomiske siden av saken

Kostnaden for den første etappen av lanseringsbilen er 60–70% av den fulle kostnaden. Den deklarerte lanseringskostnaden for Falcon-9 er henholdsvis 60-80 millioner dollar, kostnaden for den første etappen vil være 36-56 millioner dollar. Selv om vi tar hensyn til den tidoblede bruken av den første fasen av Falcon-9, vil kostnaden for tilbaketrekningen være 3, 6-5, 6 millioner dollar, drivstoffkostnaden vil være omtrent 500 tusen dollar for lansering. Således vil leveringskostnadene for 10 blokker være omtrent 400-600 tusen dollar per blokk (ikke telle kostnaden for selve blokken). Med en Falcon-9 første trinns ressurs på 100 lanseringer, vil kostnaden for hver lansering falle med nesten en størrelsesorden. Selvfølgelig er det nødvendig å ta hensyn til andre kostnader - vedlikehold, reparasjoner, transport, etc., men tross alt gjør andre våpensystemer ikke uten ekstra kostnader. For eksempel koster en times flytur for en B-2 mer enn $ 150 000, og ved påvirkning i en avstand på 7 000 km vil den totale flytiden være 10 flytimer, dvs. ett fly vil koste 1,5 millioner dollar.

Hva har vi?

Tilsynelatende, når det gjelder hypersoniske våpen generelt, og når det gjelder planlegging av hypersoniske stridshoder spesielt, er vi foran resten av planeten.

Men vi har alvorlige problemer med gjenbrukbare lanseringskjøretøyer, eller rettere sagt, det er ingen problemer, siden det ikke er noen gjenbrukbare lanseringskjøretøyer selv. Men det er prosjekter, inkludert interessante, hvorav noen godt kan tilpasses militær bruk. Kanskje, som ofte skjer i vårt land, vil dette gi liv til deres sivile modifikasjoner. Imidlertid vil vi snakke om dette i neste artikkel.

Anbefalt: