Zaidi ya milenia, wanadamu wameunda sheria kulingana na ambayo, ili kuishi na kumshinda adui, silaha lazima iwe sahihi zaidi, haraka na nguvu zaidi kuliko zile za adui. Silaha za anga zinakidhi mahitaji haya katika hali za kisasa. Hivi sasa, nje ya nchi, silaha zinazoongozwa na hewa (UASP), haswa, mabomu ya angani yaliyoongozwa (UAB), ambayo kiwango chake kiko katika anuwai nyingi - kutoka kilo 9 hadi 13600, zinaendelea sana: zina vifaa vya aina mpya ya mwongozo na mifumo ya kudhibiti, sehemu bora za mapigano, njia za matumizi ya vita zinaboreshwa. UAB ni nyongeza muhimu ya majengo ya kisasa ya ndege za mgomo (UAK) kwa madhumuni ya kimkakati na kimkakati. Licha ya kiwango cha juu cha ufanisi wa modeli za kisasa za UAB, wao, wakiwa sehemu ya UAK, sio kila wakati wanakidhi mahitaji ya kutimiza misheni ya mapigano ya kuahidi. Kama sheria, UAK inafanya kazi karibu na mstari wa mbele, wakati ufanisi wote unapotea.
Vita vya kienyeji vya miongo ya hivi karibuni, na zaidi ya shughuli zote za jeshi huko Iraq na Afghanistan, vimefunua ufanisi wa kutosha wa silaha za kawaida za usahihi, pamoja na UAB. Wakati wa kufanya utume wa kupigana, muda mwingi hupita kutoka wakati lengo linagunduliwa na uamuzi wa kushambulia unafanywa hadi itakaposhindwa. Kwa mfano, mshambuliaji wa B-2 Spirit, akiondoka kutoka uwanja wa ndege huko Merika, lazima aruke masaa 12-15 kwenda eneo la shambulio la walengwa. Kwa hivyo, katika hali za kisasa, silaha za majibu ya haraka na hatua ya usahihi wa juu zinahitajika kwa mbali sana, kufikia makumi ya maelfu ya kilomita.
Moja ya mwelekeo wa utafiti juu ya utimilifu wa mahitaji haya nje ya nchi ni kuunda kizazi kipya cha mifumo ya mshtuko wa hypersonic. Kazi juu ya uundaji wa ndege za hypersonic (LA) (makombora) na silaha za kinetic zenye uwezo wa uharibifu wa hali ya juu zinafanywa huko USA, Great Britain, Ufaransa na Ujerumani.
Utafiti wa uzoefu wa kigeni kwetu ni muhimu sana, kwani mbele ya kiwanda cha ulinzi wa ndani (MIC), kama vile D. Rogozin alibainisha katika nakala yake "Urusi inahitaji tasnia nzuri ya ulinzi" (Gazeti "Krasnaya Zvezda". 2012. - Februari 7. - С 3) kazi hiyo iliwekwa "kurudisha uongozi wa kiteknolojia ulimwenguni katika uwanja wa utengenezaji wa silaha kwa wakati mfupi zaidi". Kama ilivyoonyeshwa katika nakala ya V. V. Putin "Kuwa na nguvu: dhamana ya usalama wa kitaifa kwa Urusi" (Gazeti la "Rossiyskaya Gazeta". - 2012. - No. 5708 (35). - Februari 20. - kur. 1-3) "Kazi ya muongo ujao kuhakikisha kwamba muundo mpya Vikosi vya Wanajeshi viliweza kutegemea teknolojia mpya ya kimsingi. Mbinu ambayo "inaona" zaidi, hupiga kwa usahihi zaidi, humenyuka haraka kuliko mifumo sawa ya adui yeyote anayeweza."
Ili kufikia hili, ni muhimu kujua kabisa hali, mwenendo na mwelekeo kuu wa kazi nje ya nchi. Kwa kweli, wataalam wetu daima wamejaribu kutimiza hali hii wakati wa kufanya R&D. Lakini katika mazingira ya leo, wakati "tasnia ya ulinzi haina nafasi ya kumshika mtu kwa utulivu, lazima tufanikiwe, tuwe wavumbuzi na watengenezaji wa kuongoza. Kujibu vitisho na changamoto za leo tu inamaanisha kujilaani kwa jukumu la milele la lags. Lazima kwa kila njia tuhakikishe ubora wa kiufundi, kiteknolojia, shirika juu ya adui yeyote anayeweza kutokea”(Kutoka kwa nakala ya V. V. Putin).
Inaaminika kuwa uundaji wa kwanza wa ndege za kupendeza ulipendekezwa mnamo 1930 huko Ujerumani na Profesa Eigen Senger na mhandisi Irene Bredt. Ilipendekezwa kuunda ndege iliyorushwa kwa usawa kwenye manati ya roketi, chini ya hatua ya injini za roketi kuharakisha kwa kasi ya karibu 5900 m / s, ikifanya ndege ya kupita bara na anuwai ya kilomita 5-7,000 kando ya njia ya kutambaa na malipo ya hadi tani 10 na kutua kwa umbali wa zaidi ya kilomita elfu 20 kutoka mahali pa kuanzia.
Kuzingatia ukuzaji wa roketi miaka ya 1930, mhandisi S. Korolev na mwangalizi wa majaribio E. Burche (S. Korolev, E. Burche Rocket katika vita // Tekhnika-ujana. - 1935. - No. 5. - P. 57 -59) ilipendekeza mpango wa utumiaji wa ndege ya roketi-stratoplane: "Kwenda kupiga bomu, ni muhimu kuzingatia ukweli kwamba usahihi wa vibao kutoka urefu uliopimwa kwa makumi ya kilomita na kwa kasi kubwa ya stratoplane inapaswa kuwa ndogo. Lakini kwa upande mwingine, inawezekana kabisa na ya umuhimu mkubwa ni njia ya kulenga shabaha zaidi ya uwezo wa silaha za ardhini, kushuka kwa kasi, kupiga mabomu kutoka urefu wa kawaida ambao hutoa usahihi unaohitajika, na kisha kupanda kwa kasi kwa umeme tena kwa urefu usioweza kufikiwa."
Dhana ya mgomo wa ulimwengu kulingana na silaha za hypersonic
Hivi sasa, wazo hili linaanza kutekelezwa kivitendo. Huko Merika katikati ya miaka ya 1990, dhana ya Ufikiaji wa Ulimwenguni - Nguvu ya Ulimwenguni iliundwa. Kwa mujibu wa hayo, Merika inapaswa kuwa na uwezo wa kugoma malengo ya ardhini na ya uso popote ulimwenguni ndani ya masaa 1-2 baada ya kupokea agizo, bila kutumia besi za jeshi za kigeni kwa kutumia silaha za kawaida, kwa mfano, UAB. Hii inaweza kufanywa kwa kutumia silaha mpya ya kibinadamu, iliyo na jukwaa la wabebaji wa hypersonic na ndege inayojitegemea iliyo na mzigo wa kupigana, haswa UAB. Mali kuu ya silaha kama hizo ni kasi kubwa, masafa marefu, maneuverability ya kutosha, mwonekano mdogo na juu ufanisi wa utendaji.
Katika mfumo wa mpango mkubwa wa Mgomo wa Jeshi la Wanajeshi la Merika ("Strike Global Strike"), ambayo inaruhusu kupiga na silaha za kawaida (zisizo za nyuklia) za hatua za kinetic wakati wowote wa sayari ndani ya saa moja, na kufanywa kwa masilahi ya Jeshi la Merika, mfumo mpya wa mgomo wa kizazi kipya unatengenezwa katika chaguzi mbili:
• ya kwanza, iitwayo AHW (Advanced Hypersonic Weapon), hutumia gari la kuzindua linaloweza kutolewa kama jukwaa la hali ya juu, ikifuatiwa na uzinduzi kwa shabaha ya ndege ya hali ya juu ya AHW (ndege ya kuteleza inayoitwa hypersonic pia inaweza kuitwa kichwa cha vita kinachoendesha) kilicho na angani iliyoongozwa mabomu kupiga lengo;
• ya pili, iitwayo FALCON HCV-2 mfumo wa mgomo wa kugoma, hutumia ndege inayopendeza ili kuunda mazingira ya uzinduzi wa ndege inayojitegemea inayoendesha ndege ya CAV, ambayo hurukia kulenga na kuiharibu kwa kutumia UAB.
Toleo la kwanza la suluhisho la kiufundi lina shida kubwa, ambayo ni kwamba roketi ya kubeba inayowasilisha projectile ya hypersonic kwa hatua ya uzinduzi wa AHW inaweza kukosewa kuwa kombora na kichwa cha nyuklia.
Mnamo 2003, Jeshi la Anga na Usimamizi wa Maendeleo ya Juu (DARPA) wa Idara ya Ulinzi ya Merika, kulingana na maendeleo yao wenyewe na mapendekezo ya tasnia ya mifumo ya hali ya juu, iliunda dhana mpya ya mfumo wa mgomo wa kuahidi unaoitwa FALCON (Maombi ya Kikosi na Kuzindua kutoka uzinduzi wa Bara la Amerika kutoka Bara la Amerika ") au" Falcon ". Kulingana na dhana hii, mfumo wa mgomo wa FALCON una vifaa vinavyoweza kutumika tena (kwa mfano, isiyo na majina) ya kubeba ndege ya HCV (Hypersonic Cruise Vehicle - ndege inayoruka kwa mwinuko wa kilomita 40-60 na kasi ya kusafiri ya hypersonic, na vita shehena ya hadi kilo 5400 na anuwai ya kilomita 15 -17000) na kibali kinachoweza kudhibitiwa kinachoweza kudhibitiwa kinachoweza kudhibitiwa CAV (Kawaida Aero Vehicle - ndege ya umoja inayojiendesha) na ubora wa aerodynamic wa 3-5. Msingi wa magari ya HCV yanapaswa kuwa kwenye viwanja vya ndege na barabara ya hadi 3 km kwa urefu.
Lockheed-Martin alichaguliwa kama msanidi programu anayeongoza wa vifaa vya kugoma vya HCV na gari la kupeleka CAV kwa mfumo wa mgomo wa FALCON. Mnamo 2005, alianza kazi ya kuamua muonekano wao wa kiufundi na kutathmini uwezekano wa miradi ya kiteknolojia. Kampuni kubwa zaidi za anga za Amerika - Boeing, Northrop Grumman, Andrews Space - pia zinahusika katika kazi hiyo. Kwa sababu ya kiwango cha juu cha hatari ya kiteknolojia ya programu hiyo, masomo ya dhana ya anuwai ya sampuli za majaribio ya magari ya kupeleka na wabebaji wao yalifanywa na tathmini ya sifa za ujanja na udhibiti.
Wakati imeshushwa kutoka kwa mbebaji kwa kasi ya hypersonic, inaweza kutoa mizigo anuwai ya mapigano na uzani wa juu wa kilo 500 kwa shabaha kwa umbali wa kilomita 16,000. Kifaa kinatakiwa kutengenezwa kulingana na mpango wa kuahidi wa anga ambao hutoa ubora wa hali ya juu. Kwa kuweka tena kifaa wakati wa kukimbia na kugonga malengo yaliyopatikana ndani ya eneo la hadi kilomita 5400, vifaa vyake vinatakiwa kujumuisha vifaa vya kubadilishana data kwa wakati halisi na mifumo anuwai ya upelelezi na sehemu za kudhibiti. Kushindwa kwa malengo yaliyolindwa sana (kuzikwa) kutahakikishwa na utumiaji wa njia za uharibifu wa kiwango cha kilo 500 na kichwa cha vita kinachopenya. Usahihi (uwezekano wa kupotoka kwa mviringo) inapaswa kuwa karibu m 3 kwa kasi ya kulenga hadi 1200 m / s.
Ndege za kujificha za CAV zilizo na udhibiti wa aerodynamic zina uzito wa takriban kilo 900, ambayo ndege inayobeba inaweza kubeba hadi sita, hubeba mabomu mawili ya kawaida ya angani yenye uzito wa kilo 226 kila moja kwenye sehemu yake ya mapigano. Usahihi wa kutumia mabomu ni ya juu sana - mita 3. Masafa ya CAV halisi yanaweza kuwa kama kilomita 5000. Katika mtini. 2 inaonyesha mchoro wa kutenganishwa kwa vidonda vya kupenya kwa kutumia makombora ya inflatable.
Mpango wa matumizi ya kupambana na mfumo wa mgomo wa FALCON unaonekana kama ifuatavyo. Baada ya kupokea mgawo huo, mshambuliaji wa kibinadamu wa HCV huondoka kutoka uwanja wa ndege wa kawaida na, kwa kutumia mfumo wa msukumo wa pamoja (DP), huharakisha hadi kasi takriban inayolingana na M = 6. Wakati kasi hii inafikiwa, mfumo wa msukumo hubadilisha kwenda kwenye hali ya injini ya ramjet ya hypersonic, kuharakisha ndege hadi M = 10 na urefu wa angalau 40 km. Kwa wakati fulani, ndege za kuteleza za CAV hutengana na ndege ya kubeba, ambayo, baada ya kumaliza kazi ya kupigania kushinda malengo, inarudi kwenye uwanja wa ndege wa moja ya besi za angani za Amerika (ikiwa CAV ina injini yake na usambazaji wa mafuta unaohitajika, inaweza kurudi bara la Merika) (mtini. 3).
Kuna aina mbili za njia za kukimbia zinazowezekana. Aina ya kwanza inaelezea trafiki ya wavy kwa ndege ya hypersonic, ambayo ilipendekezwa na mhandisi wa Ujerumani Eigen Zenger katika mradi wa mshambuliaji wakati wa Vita vya Kidunia vya pili. Maana ya trajectory ya wavy ni kama ifuatavyo. Kwa sababu ya kuongeza kasi, kifaa huacha anga na kuzima injini, kuokoa mafuta. Halafu, chini ya ushawishi wa mvuto, ndege inarudi kwenye anga na inawasha tena injini (kwa muda mfupi, tu kwa 20-40 s), ambayo hutupa tena kifaa angani. Njia kama hiyo, pamoja na kuongeza anuwai, pia inachangia kupoza muundo wa mshambuliaji wakati yuko angani. Urefu wa kukimbia hauzidi kilomita 60, na hatua ya wimbi ni karibu kilomita 400. Aina ya pili ya trajectory ina njia ya kuruka ya safu-moja kwa moja.
Utafiti wa majaribio juu ya uundaji wa silaha za hypersonic
Mifano ya Hypersonic HTV (Gari ya Mtihani ya Hypersonic) yenye uzito wa karibu kilo 900 na urefu wa hadi m 5 ilipendekezwa kutathmini utendaji wao wa ndege, udhibiti na mizigo ya mafuta kwa kasi ya M = 10 - HTV-1, HTV-2, HTV-3.
Vifaa vya HTV-1 na muda wa kukimbia uliodhibitiwa wa 800 s kwa kasi ya M = 10 iliondolewa kutoka kwa majaribio kwa sababu ya ugumu wa kiteknolojia katika utengenezaji wa mwili unaokinga joto na suluhisho zisizo sahihi za muundo (Mtini. 4).
Vifaa vya HTV-2 vinafanywa kulingana na mzunguko uliounganishwa na kingo kali zinazoongoza na hutoa ubora wa 3, 5-4, ambayo, kama watengenezaji wanavyoamini, itatoa anuwai ya kuteleza, na vile vile uwezo wa kudhibiti na kudhibiti kwa kutumia ngao za angani. kwa kulenga usahihi unaohitajika (Mtini. 5). Kulingana na Huduma ya Utafiti wa Bunge la Merika (CRS), kifaa cha hypersonic cha FALCON HTV-2 kina uwezo wa kupiga malengo kwa masafa hadi km 27,000 na kuharakisha hadi Mach 20 (23,000 km / h).
HTV-3 ni mfano wa kiwango cha ndege ya mgomo ya HCV yenye ubora wa hali ya hewa ya 4-5 (Mtini. 6). Mfano huo umeundwa kutathmini suluhisho za teknolojia na muundo uliopitishwa, utendaji wa anga na anga, na ujanja na udhibiti kwa masilahi ya maendeleo zaidi ya ndege ya HCV. Uchunguzi wa ndege ulipaswa kufanywa mnamo 2009. Gharama ya jumla ya kazi juu ya utengenezaji wa modeli na mwenendo wa majaribio ya ndege inakadiriwa kuwa dola milioni 50.
Uchunguzi wa tata ya mshtuko ulipaswa kufanywa mnamo 2008-2009. kutumia magari ya uzinduzi. Mpango wa ndege ya majaribio ya ndege ya hypersonic HTV-2 imeonyeshwa kwenye Mtini. 7.
Kama tafiti zilivyoonyesha, shida kuu za kuunda ndege ya kuiga itahusishwa na ukuzaji wa mmea wa umeme, uchaguzi wa mafuta na vifaa vya kimuundo, aerodynamics na mienendo ya ndege, na mfumo wa kudhibiti.
Chaguo la mpangilio wa anga na muundo wa ndege inapaswa kuzingatia hali ya kuhakikisha operesheni ya pamoja ya ulaji wa hewa, mmea wa nguvu na vitu vingine vya ndege. Kwa kasi ya hypersonic, masuala ya kusoma ufanisi wa udhibiti wa aerodynamic, na maeneo madogo ya kutuliza na kudhibiti nyuso, wakati wa bawaba, haswa unapokaribia eneo lengwa kwa kasi ya karibu 1600 m / s, kwanza kabisa hakikisha nguvu ya muundo na mwongozo wa usahihi wa juu kwa lengo.
Kulingana na masomo ya awali, hali ya joto juu ya uso wa gari hufikia 1900 ° C, wakati kwa utendaji wa kawaida wa vifaa vya kwenye bodi, joto ndani ya chumba haipaswi kuzidi 70 ° C. Kwa hivyo, mwili wa kifaa Lazima iwe na ganda linalokinza joto lililotengenezwa kwa vifaa vyenye joto la juu na ulinzi wa mafuta wa safu nyingi kulingana na vifaa vya ujenzi vilivyopo sasa.
Gari ya hypersonic imewekwa na mfumo wa pamoja wa inertial-satellite na, katika siku zijazo, na mfumo wa mwisho-wa-mwisho wa macho-elektroniki au aina ya rada.
Ili kuhakikisha safari ya moja kwa moja, mifumo ya kijeshi inayoahidi zaidi ni injini za ramjet: SPVRD (supersonic ramjet engine) na scramjet engine (hypersonic ramjet engine). Ni rahisi katika muundo, kwani hawana sehemu zinazohamia (isipokuwa pampu ya usambazaji wa mafuta) kwa kutumia mafuta ya kawaida ya haidrokaboni.
Mpangilio wa angani na muundo wa vifaa vya CAV zinafanywa ndani ya mfumo wa mradi wa X-41, na ndege ya kubeba - chini ya mpango wa X-51. Lengo la mpango wa X-51A ni kuonyesha uwezekano wa kuunda injini ya scramjet, ukuzaji wa vifaa visivyo na joto, ujumuishaji wa safu ya hewa na injini, pamoja na teknolojia zingine zinazohitajika kwa ndege katika anuwai ya 4, 5-6, 5 M. Kama sehemu ya programu hii, kazi pia inaendelea kuunda kombora la balistiki na kichwa cha kawaida cha vita, kombora la hypersonic X-51A Waverider na drone ya orbital X-37B.
Kulingana na CRS, fedha kwa mpango huo mnamo 2011 ilikuwa $ 239.9 milioni, ambayo $ 69 milioni ilitumika kwa AHW.
Wizara ya Ulinzi ya Merika ilifanya jaribio lingine la bomu mpya ya kuteleza ya AHW (Advanced Hypersonic Weapon). Jaribio la risasi lilifanyika mnamo Novemba 17, 2011. Kusudi kuu la mtihani huo ilikuwa kujaribu risasi za ujanja, udhibiti na upinzani wa athari kubwa za joto. Inajulikana kuwa AHW ilizinduliwa katika anga ya juu kwa kutumia roketi ya nyongeza iliyozinduliwa kutoka kituo cha hewa huko Hawaii (Mtini. 9). Baada ya kutenganisha risasi na kombora, alipanga na kugonga shabaha katika Visiwa vya Marshall karibu na Kwajalein Atoll, iliyoko kilomita elfu nne kusini magharibi mwa Hawaii, kwa kasi ya sauti ya mara tano ya kasi ya sauti. Ndege hiyo ilidumu chini ya dakika 30.
Kulingana na msemaji wa Pentagon Melinda Morgan, madhumuni ya kujaribu risasi ilikuwa kukusanya data juu ya anga ya AHW, utunzaji wake na upinzani wa joto kali.
Uchunguzi wa mwisho wa HTV-2 ulifanyika katikati ya Agosti 2011 na haukufanikiwa (Kielelezo 10).
Kulingana na wataalamu, inawezekana kuchukua kizazi kipya mfumo wa mshtuko wa kizazi cha kwanza ifikapo mwaka 2015. Inachukuliwa kuwa muhimu kutoa hadi uzinduzi wa 16 kwa siku ukitumia gari la uzinduzi wa matumizi moja. Gharama ya uzinduzi ni karibu $ 5 milioni.
Uundaji wa mfumo kamili wa mgomo unatarajiwa sio mapema kuliko 2025-2030.
Wazo la utumiaji wa kijeshi wa ndege inayotumia roketi inayotumia roketi, iliyopendekezwa na S. Korolev na E. Burche mnamo miaka ya 1930, kwa kuangalia utafiti uliofanywa nchini Merika, inaanza kutekelezwa katika miradi ya kuunda kizazi kipya cha silaha za mgomo wa hypersonic.
Matumizi ya UAB kama sehemu ya gari inayojitegemea wakati wa kushambulia lengo inafanya mahitaji makubwa juu ya kuhakikisha mwongozo wa usahihi wa hali ya juu ya ndege ya hypersonic na ulinzi wa mafuta wa vifaa kutoka kwa athari za kupokanzwa kwa kinetic.
Kwa mfano wa kazi iliyofanywa Merika kuunda silaha za kibinadamu, tunaona kuwa uwezekano wa matumizi ya mapigano ya UAB haujaisha kabisa na wameamua sio tu na tabia ya kiufundi na kiufundi ya UAB yenyewe, ambayo hutoa upeo uliopewa, usahihi na uwezekano wa uharibifu, lakini pia kwa njia ya kujifungua. Kwa kuongezea, utekelezaji wa mradi huu pia unaweza kutatua jukumu la amani la kupeleka haraka mizigo au vifaa vya uokoaji kwa shida katika sehemu yoyote ya ulimwengu.
Nyenzo zilizowasilishwa hutufanya tufikirie kwa umakini juu ya yaliyomo kwenye mwelekeo kuu wa ukuzaji wa mifumo ya mgomo wa nyumbani inayoongozwa hadi 2020-2030. Wakati huo huo, ni muhimu kuzingatia taarifa ya D. Rogozin (Rogozin D. Fanya kazi kwa algorithm halisi // Ulinzi wa Kitaifa. - 2012. - No. 2. - P. 34-406): “… lazima tuachane na wazo la "kukamata na kupata" … Na haiwezekani kwamba tutakusanya haraka nguvu na uwezo ambao utaturuhusu kupata nchi zenye teknolojia ya juu kwa kasi ya ajabu. Hii haiitaji kufanywa. Tunahitaji kitu kingine, ngumu zaidi … Inahitajika kuhesabu kozi ya kufanya mapambano ya silaha na matarajio ya hadi miaka 30, kuamua hatua hii, kuifikia. Kuelewa kile tunachohitaji, ambayo ni, kuandaa silaha sio ya kesho au hata kesho, lakini kwa wiki ya kihistoria iliyo mbele.. Narudia, usifikirie juu ya kile wanachofanya USA, Ufaransa, Ujerumani, fikiria juu ya nini watakuwa nayo katika miaka 30. Na lazima uunda kitu ambacho kitakuwa bora kuliko walivyo sasa. Usiwafuate, jaribu kuelewa wapi kila kitu kinaenda, na kisha tutashinda."
Hiyo ni, ni muhimu kuelewa ikiwa kazi kama hii imetokea kwetu, na ikiwa ndio, basi jinsi ya kuitatua.
