Поиск

Ю-71 –русская перспектива в управляемом полете на гиперзвуке

Смертоносная головка гиперзвуковой ракеты

Весной под Оренбургом прошли испытания гиперзвуковой боеголовки для всех типов баллистических ракет. Ее официальное название — «Скоростной маневрирующий боевой блок». Достоинства: «возможность непрогнозируемого пространственного маневра с высокими поперечными перегрузками». Выражаясь проще — летает, как хочет. А потому способна поражать все типы наземных целей, включая высокозащищенные.

По мнению экспертов, первым ее носителем может стать РС-26 «Рубеж», прием которой на вооружение запланирован на 2017 год. Одна ракета «Рубеж» несет четыре боеголовки индивидуального наведения. Они делают бессмысленной все существующие и перспективные системы противоракетной обороны США и НАТО, считает британское военное издание «Jane’s Intelligence Review».

Для перехвата одного боевого блока понадобится не менее 50 противоракет, в то время как с севера США защищают всего 32 подобных снаряда, размещенных на Аляске. Примерно столько же ракет стоит на боевом дежурстве в Калифорнии. К тому же проверка обнаружила, что из-за внутренних дефектов многие из них неспособны перехватить даже обычную боеголовку. Но то ли еще будет, когда в 2018 году на вооружение поступит наша новая тяжелая баллистическая ракета «Сармат».

Проекты Америки

В настоящее время «в работе» в США находятся различные гиперзвуковые летательные аппараты, которые проходят летные испытания с той или иной долей успеха. Начало работ по ним было положено еще в начале 2000-х, и на сегодня они находятся на разных уровнях технологической готовности. Недавно разработчик гиперзвукового аппарата Х-51А компания «Боинг» заявила, что Х-51А будет принят на вооружение уже в 2017 году.

Среди реализуемых проектов у США имеются: проект гиперзвуковой маневрирующей боеголовки AHW (Advanced Hypersonic Weapon), гиперзвуковой ЛА Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle), запускаемый с помощью МБР, гиперзвуковой ЛА Х-43 Hyper-X, прототип гиперзвуковой крылатой ракеты Х-51А Waverider компании «Боинг», снабженный гиперзвуковым ПВРД с сверхзвуковым горением. Также известно, что в США ведутся работы по гиперзвуковому БЛА SR-72 компании Lockheed Martin, которая только в марте 2016 года заявила официально о своих работах по этому изделию.

Первое упоминание о беспилотнике SR-72 относится к 2013 году, когда Lockheed Martin сообщила, что на смену разведчику SR-71 будет разрабатывать гиперзвуковой БЛА SR-72. Он полетит со скоростью 6400 км/ч на рабочих высотах 50-80 км вплоть до суборбитальных, будет иметь двухконтурную двигательную установку с общим воздухозаборником и сопловым аппаратом на основе ТРД для разгона со скорости 3 М и гиперзвукового ПВРД со сверхзвуковым горением для полета со скоростями более 3 М. SR-72 будет выполнять разведывательные задачи, а также наносить удары высокоточным оружием «воздух-поверхность» в виде легких ракет без двигателя — он им и не потребуется, так как хорошая стартовая гиперзвуковая скорость уже имеется.

К проблемным вопросам SR-72 специалисты относят выбор материалов и конструкции обшивки, способных выдержать большие тепловые нагрузки от кинетического нагрева при температурах 2000 °C и выше. Также потребуется решить проблему отделения оружия из внутренних отсеков при гиперзвуковой скорости полета 5-6 М и исключить случаи потери связи, которые неоднократно наблюдались при испытаниях объекта HTV-2. Корпорация Lockheed Martin заявила, что размерность SR-72 будет сопоставима с размерностью SR-71 — в частности, длина SR-72 составит 30 м. На вооружение, как предполагается, SR-72 поступит в 2030 году.

Подняться ввысь

Из проектов прошлого можно отметить ракету Х-90, которая была разработана МКБ «Радуга». Проект ведет свое начало с 1971 года, он был закрыт в тяжелом для страны 1992 году, хотя проведенные испытания показали хорошие результаты. Ракета неоднократно демонстрировалась на авиакосмическом салоне МАКС. Несколько лет спустя проект реанимировали: ракета получила скорость 4-5 М и дальность действия 3500 км с запуском с носителя Ту-160. Демонстрационный полет состоялся в 2004 году. Предполагалось вооружить ракету двумя отделяемыми боеголовками, размещенными по бокам фюзеляжа, однако на вооружение снаряд так и не поступил.

Гиперзвуковая ракета РВВ-БД была разработана ОКБ «Вымпел» им И.И. Торопова. Она продолжает линию ракет К-37, К-37М, находящихся на вооружении МиГ-31 и МиГ-31БМ. Ракетой РВВ-БД будут также вооружаться гиперзвуковые перехватчики проекта ПАК ДП. По заявлению руководителя КТРВ Бориса Викторовича Обносова, сделанному на МАКСе 2015 года, ракета начала выпускаться серийно и первые ее партии сойдут с конвейера уже в 2016 году. Ракета весит 510 кг, имеет осколочно-фугасную боевую часть и будет в широком диапазоне высот поражать цели на дальностях 200 км. Двухрежимный РДТТ позволяет ей развивать гиперзвуковую скорость 6 М.

Индия: новый игрок на поле

После соглашения по совместной разработке с Россией в 1998 году стартовала индийская программа по ракете BrahMos. Согласно соглашению, основными партнерами выступили российское «НПО Машиностроения» и индийская организация по оборонным исследованиям и разработкам (DRDO).

Первый ее вариант представляет собой сверхзвуковую крылатую двухступенчатую ракету с радиолокационным наведением. Твердотопливный двигатель первой ступени ускоряет ракету до сверхзвуковых скоростей, тогда как жидкостной ПВРД второй ступени разгоняет ракету до скорости M=2,8. BrahMos, по сути, представляет собой индийский вариант российской ракеты «Яхонт».

В то время как ракета BrahMos была уже поставлена в индийскую армию, флот и авиацию, решение о начале разработки силами уже сложившегося партнерства гиперзвукового варианта ракеты BrahMos-II было принято в 2009 году.

В соответствии с техническим проектом, BrahMos-ll (Kalam) будет летать на скоростях свыше 6 чисел Маха и иметь более высокую точность по сравнению с вариантом BrahMos-А. Ракета будет иметь максимальную дальность действия 290 км, которая ограничена Режимом контроля за ракетными технологиями, подписанным Россией (он ограничивает для страны-партнера разработку ракет с дальностью более 300 км). С целью повышения скорости в ракете BrahMos-2 будет использован гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель и, по данным ряда источников, российская промышленность разрабатывает для него специальное топливо.

Для проекта BrahMos-II было принято ключевое решение сохранить физические параметры предыдущего варианта с тем, чтобы новая ракета могла использовать уже разработанные пусковые установки и другую инфраструктуру.

В набор целей, определенный для нового варианта, входят укрепленные цели, например подземные убежища и склады с вооружением.

Масштабная модель ракеты BrahMos-II была показана на выставке Aero India 2013, а испытания прототипа должны начаться в 2017 году. (На недавно прошедшей выставке Aero India 2017 был представлен истребитель Су-30МКИ с ракетой Brahmos на подкрыльевом пилоне). В 2015 году в одном из интервью исполнительный директор компании Brahmos Aerospace Кумар Мишра сообщил, что точная конфигурация ещё должна быть утверждена и что полноценный опытный образец ожидается не ранее 2022 года.

Су-30МКИ с ракетой BrahMos на выставке Aero India 2017

Одна из основных проблем заключается в поиске конструктивных решений для BrahMos-II, которые позволили бы ракете выдерживать экстремальные температуры и нагрузки, действующие во время гиперзвукового полета. Среди сложнейших проблем — поиск самых подходящих материалов для изготовления этой ракеты.

Предполагается, что DRDO инвестировала примерно 250 миллионов долларов в разработку гиперзвуковой ракеты; на данный момент проведены испытания гиперзвукового ВРД в лаборатории современных систем в Хайдарабаде, где, по сообщениям, в аэродинамической трубе была достигнута скорость М=5,26. Дальнейшие испытания технологического демонстратора BrahMos-II Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle проходят в научном институте в Бангалоре, чья гиперзвуковая аэродинамическая труба играет ключевую роль в моделировании скорости, необходимой для тестирования различных элементов конструкции ракеты.

Понятно, что гиперзвуковая ракета будет поставляться только в Индию и Россию и не будет доступна для продажи третьим странам.

Гиперзвуковые ступени МТКК и АКС – космолеты и космопланы

Вторая или единственная выходящая на орбиту ступень у всех крылатых АКС и МТКК совершает гиперзвуковой полет согласно траектории спуска, а у некоторых и при подъеме.

В 60-х годах в СССР и США разрабатывались проекты орбитальных космопланов. Но они так и не были реализованы. В Советском Союзе – Лапоток, ЛКС, а в США – Х-20 Dyna Soar предусматривали вертикальный запуск на стандартных ракетах-носителях (РН), которые становились ГЗЛА сугубо при возвращении. В период с 80-х по 2000-е года в США отобрали обширную программу для ста полетов МТКК Спейс Шаттл с орбитальным космопланом. Похожий, но запускаемый на РН аппарат «Буран» (СССР) только раз взлетал на орбиту. Перед ним полет пытались совершить БОР-4 и БОР-5.

В США до сих пор продолжается разработка полетов на орбиту по проекту «Боинг Х-37». Такие же эксперименты проворачивают Великобритания, Индия, Китай и другие.

Последствия нападения на Россию будут необратимыми

«Сармат» станет крупнейшей баллистической ракетой в истории и заменит в шахтах знаменитую РС-36 «Воевода» (по классификации НАТО — «Сатана»). Как утверждает заместитель министра обороны России по вооружению Юрий Борисов, она сможет летать через оба полюса — Северный и Южный.

Характеристики изделия засекречены, известно только, что масса боевой нагрузки «Сармата» составляет 10 тонн. В Государственном ракетном центре им. Макеева утверждают, что она способна стартовать даже после нанесения противником ядерного удара.

Можно предположить, что ракету оснастят целой гроздью — до 15 штук! — боеголовок индивидуального наведения мощностью 150 — 300 килотонн каждая. Все российские боевые ракеты оснащены комплексом преодоления ПРО.

В случае с «Сарматом» к традиционному набору — высокой скорости на стартовом участке, ложным целям и электронным ловушкам — могут добавиться системы электронного подавления, подобные тем, что используются в боевой авиации. Они окружают вверенный объект электронным облаком, уводящим зенитные ракеты в сторону. Таким образом, в ядерном оснащении одной такой ракеты достаточно для того, чтобы гарантированно нанести США неприемлемый ущерб. А в неядерном варианте «Сармат» станет настоящим супероружием, сочетающим колоссальную скорость с точностью наведения самых современных крылатых ракет.

Развитие гиперзвукового оружия

Впервые испытывать самолеты, которые могли летать со скоростью звука, начали в 50-х годах 20 века. Тогда это еще было связано с так называемой Холодной войной, когда две развитые державы (СССР и США) стремились обогнать друг друга в гонке вооружений. Первым проектом стала система “Спираль”, которая представляла собой компактный орбитальный самолет. Он должен был составить конкуренцию и даже превзойти гиперзвуковой самолет США X-20 Dyna Soar. Также советский самолет должен был иметь способность развивать скорость до 7000 км/час и при этом не разваливаться в атмосфере при перегрузках.

И хотя советские ученые и конструкторы старались воплотить в жизнь подобную идею, не удалось даже приблизиться к заветным характеристикам. Опытный образец даже не взлетел, однако правительство СССР облегченно вздохнуло, когда американский самолет тоже провалился в ходе испытаний. Технологии того времени, в том числе в отрасли авиации, были бесконечно далеки от нынешних, поэтому создание самолета, который бы мог в несколько раз превышать скорость звука, было обречено на провал.

Впрочем, в 1991 году было проведено испытание самолета, который мог развивать скорость, превышающую скорость звук. Это была летающая лаборатория “Холод”, созданная на базе ракеты 5В28. Испытание прошло успешно, и тогда самолет смог развить скорость 1900 км/час. Несмотря на наличие прогресса, разработку после 1998 года прекратили в связи с экономическим кризисом.

История

В середине 1980-х годов на НПО машиностроения в Реутове под руководством главного конструктора Павла Судюкова начались работы над проектом под шифром «4202». Целью работы были попытки найти ответ на систему противоракетной обороны США. Тогда впервые было предложено создать специальную межконтинентальную ракету, которая оснащалась бы планирующим крылатым боевым блоком. Программу утвердили в 1987 году — она получила наменование «Альбатрос».
В 1989 году от создания специальной ракеты-носителя по экономическим причинам отказались. Однако конструкторы сумели убедить правительство, что разработку хотя бы планирующего блока надо продолжать. Разрешение было получено. Ради экономии в качестве носителя была выбрана уже имеющаяся ракета УР-100Н УТТХ.

Два самых первых испытательных пуска системы состоялись ещё в начале 1990 года, но после распада СССР началось ещё большее сокращение оборонных заказов. В условиях кризиса генеральный конструктор Герберт Ефремов смог сохранить технический и кадровый потенциал предприятия.

В связи с выходом США из Договора об ограничении систем противоракетной обороны в 2001 году и ростом напряженности в российско-американских отношениях в российском правительстве приняли решение возобновить разработки системы.
В феврале 2004 года начальник Генштаба ВС РФ Юрий Балуевский сообщил: «В ходе тренировки был испытан космический аппарат, который способен лететь с гиперзвуковой скоростью, совершая при этом манёвры».
В сентябре 2005 года президент России В. Путин сообщил: «Мы разрабатываем новые стратегические комплексы, каких нет ни у кого в мире. Они будут работать на гиперзвуке, менять направление по курсу и высоте. Практически неуязвимые для противоракетной обороны».
С 2013 по 2015 год была произведена серия неудачных испытаний — не удавалось решить проблему устойчивого управления аппаратом и обеспечить его защиту от сверхвысоких температур, из-за чего правительство планировало закрыть проект. Однако разработчики снова уговорили продолжить работы.
После ряда экспериментов конструкторам удалось создать надёжную систему управления и жаропрочные материалы. Блок был оборудован системой терморегуляции разработки московского НПО «Наука».

1 марта 2018 года в своём послании Федеральному собранию Путин рассказал о разработке системы «Авангард» и показал анимированные кадры её работы.

В 2018 году стало известно, что из госпрограммы вооружений до 2027 года (ГПВ-27) исключены комплекс РС-26 «Рубеж» и БЖРК «Баргузин»; вместо них в ГПВ-27 включён ракетный комплекс «Авангард» шахтного базирования с МБР УР-100Н УТТХ и управляемым боевым блоком, как имеющий более важное значение для обороноспособности страны. Причиной исключения других комплексов названа невозможность одновременного финансирования вышеназванных программ.. В перспективе в качестве носителя управляемых боевых блоков могут быть использованы ракеты РС-28 «Сармат».

В перспективе в качестве носителя управляемых боевых блоков могут быть использованы ракеты РС-28 «Сармат».

Преимущества и недостатки космических исследований

Существует несколько преимуществ отдельных типов разработок, но в основном из-за малой познаваемости этой отрасли в основном преобладают недостатки. Преимущество гиперзвукового аппарата наподобие самолета Х-30 состоит в уменьшении или исключении транспортируемого окислителя. Поскольку примерно 75% всей конструкции ЛА составляет окислитель. Исключение данной массы приведет к облегчению аппарата, а значит к увеличению полезной нагрузки. В свою очередь это уменьшит стоимость транспортировки разных грузов на орбиту.

ЖРД или жидкостный ракетный двигатель обладает существенными отличиями высоких показателей тяги по отношению к массе, что, в свою очередь, позволяет ракетам достигать огромных показателей для доставки грузов на орбиту. В условиях применения ГПВРД соотношение увеличивается, что приведет к повышению доли двигателя в массе аппарата.

Главный минус заключается в высокой стоимости не только разработок космических программ и исследований гиперзвуковых аппаратов, но и в дальнейшей эксплуатации. Пополнение топлива, замена запчастей и деталей – все это вместе сильно повышает цену подобных программ. 

Планы по развитию

Конечно, нет никаких данных по поводу принятия на вооружение перспективного самолета “Ю-71”, однако известно, что его разрабатывают с 2009 года. При этом аппарат сможет не только летать по прямой траектории, но и маневрировать.

Именно маневренность на гиперзвуковых скоростях станет особенностью летательного аппарата. Доктор военных наук Константин Сивков утверждает, что межконтинентальные ракеты могут развивать сверхзвуковую скорость, но при этом они действуют как обычные баллистические боеголовки. Следовательно, их траектория полета легко рассчитывается, что дает возможность системе ПРО их сбивать. А вот управляемые летательные аппараты представляют серьезную угрозу противнику, поскольку их траектория является непредсказуемой. Следовательно, невозможно определить, в какой точке будет выброшена бомба, а так как точку сброса определить нельзя, то и траектория падения боеголовки не просчитывается.

В Туле 19 сентября 2012 года на заседании военно-промышленной комиссии Дмитрий Рогозин заявил, что вскоре следует создать новый холдинг, задача которого будет заключаться в развитии гиперзвуковых технологий. Сразу же были названы предприятия, которые войдут в состав холдинга:

  1. “Тактическое ракетное вооружение”.
  2. “НПО машиностроения”. На данный момент предприятие разрабатывает сверхзвуковые технологии, однако на данный момент компания находится в составе структуры Роскосмоса.
  3. Следующим членом холдинга должен стать концерн “Алмаз-Антей”, который нынче занимается разработкой технологий воздушно-космической и противоракетной отрасли.

Рогозин считает, что подобное слияние необходимо, однако юридические аспекты не позволяют ему состояться. Также отмечается, что создание холдинга не предполагает поглощение одной компанией другой. Это именно слияние и совместная работа всех предприятий, что позволит ускорить процесс развития гиперзвуковых технологий.

Председатель совета при Минобороны РФ Игорь Коротченко также поддерживает идею создания холдинга, который бы занимался разработкой гиперзвуковых технологий. По его словам, новый холдинг действительно необходим, ведь он позволит направить все усилия на создание перспективного вида вооружения. Обе компании обладают большими возможностями, однако по отдельности они не смогут достичь тех результатов, которые возможны при совмещении усилий. Именно вместе они смогут внести вклад в развитие оборонного комплекса РФ и создать самый быстрый самолет в мире, скорость которого превзойдет ожидания.

Конструкция

Подробные тактико-технические характеристики официально не публиковались.

По заявлению президента России Владимира Путина, гиперзвуковой планирующий крылатый боевой блок может прорвать даже перспективные системы ПРО за счёт маневрирования по высоте и курсу. Его скорость превышает 20 Махов и он идёт к цели как огненный шар, температура поверхности которого составляет 1600—2000 градусов Цельсия. Боевое оснащение может представлять собой разделяющуюся головную часть индивидуального наведения и имеет комплекс средств преодоления противоракетной обороны. Боевой блок позиционируется как межконтинентальной дальности.

Мощность боевого оснащения одного гиперзвукового блока «Авангард» — от 800 килотонн до двух мегатонн. Предположительно, длина блока — 5-7 метров. Корпус «Авангарда» изготовлен из композиционных материалов, что обеспечивает устойчивость к аэродинамическому нагреву в несколько тысяч градусов и надёжную защиту от лазерного облучения.

Боевые блоки комплекса «Авангард» имеют собственные двигатели и могут маневрировать на траектории и по направлению, и по скорости. Система управления позволяет оперативно менять полётное задание и распределение целей до старта.

По предположениям «Российской газеты», основой для «Авангарда» послужили оставшиеся наработки от космического истребителя «Спираль».

Маневрирующие боевые блоки создавались и в СССР в прошлом веке :

В Советском Союзе десятью разделяющимися самонаводящимися на разные цели маневрирующими боеголовками оснащались ядерные ракеты МБР P-36 «Сатана» (P-36M Воевода): Головные Части: ГЧ 8Ф678 “Маяк”, а так же ГЧ 15Ф678 “Маяк-1″[нет в источнике]

цитата сайта Минобороны: “С июля 1978 г. по август 1980 г. на ракете 15А14 проводились ЛКИ экспериментальной самонаводящейся ГЧ 15Ф678 («Маяк-1»)

с двумя вариантами визирования (по радио-яркостным картам местности и по картам рельефа местности)”).

цитата сайта “44 ракетный полк в/ч 8953” : “С июля 1978г. по август 1980г. проводились испытани ракеты с маневрирующими ГЧ 15Ф678″[неавторитетный источник?]

А в США маневрирующими боеголовками в прошлом веке оснащались:Першинг-2 (первый запуск: 1982).

Гиперзвуковые БПЛА

Главная задача создания беспилотного ГЛА состоит в отработке возможности проектирования одно- и двухступенчатых транспортных многоразовых АКС следующих поколений. В Германии, Австралии, России и США существовали доведенные практически до последней степени реализации беспилотные ГЛА. Также раньше существовали, как и сейчас присутствуют, проекты боевых и экспериментальных крылатых ракет, способных достигать гиперзвуковые скорости: «Боинг Х-43» и «Х-51», гиперзвуковые летающие лаборатории «Игла» и «Холод», Falcon HTV-2, SHEFEX, Skylon.

Гиперзвуковые боевые блоки:

  1. Министерство обороны США в ноябре 2011 года провело испытание нового гиперзвукового боевого планирующего блока AHW.
  2. КНР в январе 2014 объявила о ранее проведенных испытаниях боевого гиперзвукового блока, сумевшего развить скорость до 10 Маха.
  3. Россия в июне 2015 года объявила о намерении разработать и испытать ГПЛА «Ю-71».

Технологии и применение

ГЛА могут иметь разные силовые установки, вплоть до их полного отсутствия. Среди чаще применяемых двигателей эксплуатируются жидкостные реактивные (ЖРД), гиперзвуковые воздушно-реактивные прямоточные (ГПВРД), твердотопливные ракетные (РДТТ) и теоретически ядерные ракетные двигатели (ЯРД). Поскольку такая технология потенциальна, ее разработки ведутся во многих точках мира. Естественным остается тот факт, что первые испытания и полное финансирование будут применяться в военных целях.

Космические гиперзвуковые системы могут обладать или, наоборот, не иметь преимуществ перед эксплуатацией ступеней с ГПВРД. Эффективность ГПВРД или удельный импульс теоретически составляет от 1 тыс. до 4 тыс. с, в то время как ракета обладает величинами (по данным на 2009 год), не превышающими 470 с. Но данный показатель будет стремительно уменьшаться в соответствии с набором скорости, дополнительно будет происходить понижение аэродинамического качества.

Воздушный авиалайнер с ГПВРД значительно сократит потраченное время на путешествие с пункта А в пункт Б, что также потенциально делает доступной в течение 90 минут любую точку земного шара. Но есть в таких проектах и прорехи. Во-первых, до сих пор не понятно, каким образом подобный аппарат будет вмещать в себя столько топлива для преодоления огромных расстояний и смогут ли такие ЛА набирать достаточную высоту, на которой звуковые эффекты сводятся к нулю. Помимо этого, присутствует самый главный вопрос – сколько подобный проект будет стоить.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий