规划高超音速弹头:项目和前景

高超音速飞机(GZLA,速度超过5 M)的开发是武器开发最有前途的领域之一。 最初,高超音速技术与可重复使用的有人驾驶飞机 - 高空和高速民用和军用飞机 - 能够在大气层和太空中飞行的飞机的出现相关联。


具有冲压式喷气发动机的高超音速有人驾驶和无人驾驶飞行器应该大致(并且可能将)相似



在实践中,可重复使用的GZLA项目在开发允许起飞,加速和在高超音速下稳定飞行的多模式发动机以及开发能够承受巨大温度负荷的结构元件方面遇到了巨大的困难。

尽管有人驾驶和无人驾驶的可重复使用的飞行器的制造存在困难,但对高超音速技术的兴趣并没有削弱,因为它们的应用承诺在军事领域具有很大的优势。 考虑到这一点,发展的重点已转移到高超音速武器系统的创建,其中飞机(导弹/弹头)以高超音速速度克服了大部分轨迹。

有人可能会说是高超音速 武器 弹道导弹弹头也可归因于此。 然而,高超音速武器的一个关键特征是能够进行受控飞行,在此期间GLA可以在高度和航向上进行操纵,这对于沿弹道轨迹飞行的弹头是不可用的(或有限的)。 “真正的”GLA的另一个标准通常被称为高超音速冲压式喷气发动机的存在,但是这个项目可能会受到质疑,至少对于“一次性”GLA而言。

GZLA与超燃冲压发动机


目前,两种类型的高超音速武器系统正在积极发展。 这是俄罗斯锆石巡航导弹项目,采用3М22超燃冲压发动机和美国波音X-51 Waverider项目。 对于这种类型的高超音速武器,假定5-8 M范围内的速度特性和1000-1500 km的飞行范围。 它们的优势包括可以放置在俄罗斯Tu-160M / M2,Tu-22M3M,Tu-95或美国B-1B,B-52载体等传统航空母舰上。


俄罗斯3M22锆石高超音速导弹项目(上图)和美国X-51 Waverider高超音速导弹(下图)


总的来说,这类高超音速武器项目在俄罗斯和美国的发展速度与此类似。 在俄罗斯联邦积极夸大高超音速武器的主题,这使得Zircons的供应似乎即将开始。 但是,这种导弹投入使用的计划仅限于2023年度。 另一方面,每个人都意识到追求波音公司类似的美国X-51 Waverider计划的失败,这使得美国在这种类型的武器方面明显落后。 两种力量中的哪一种首先会获得这种高超音速武器? 这将显示不久的将来。 它还将显示军备竞赛的第二个参与者将落后于他的程度。

另一种积极开发的高超音速武器类型是高超音速滑翔弹头单元的创造。

高超音速滑翔机


计划类型的GZLA的创建在20世纪中期被考虑。 在图波列夫设计局的1957年,开始设计Tu-130DP(远程规划)减震无人机。

规划高超音速弹头:项目和前景

震动无人机Tu-130DP


根据该项目,Tu-130DP将成为中程弹道导弹的最后一级。 该导弹应该将Tu-130DP带到80-100 km的高度,然后将其与载体分开并转移到计划飞行中。 在飞行期间,可以在空气动力学方向舵的帮助下进行主动操纵。 目标命中范围为4000 M,速度为10 M.


在二十世纪的90中,NPO Mashinostroeniya提出了一项倡议,即制定一个征召的救援火箭和太空系统草案。 根据洲际弹道导弹(ICBM)UR-2000NUTTH(100年)开始提出它什么都没有?),为陷入困境的船舶创建一揽子运营援助。 ICBM UR-100NUTTH的估计有效载荷是一架特殊的航空救援飞机SLA-1和SLA-2,它们应该携带各种救援设备。 紧急工具包的预计交付时间是从15分钟到1,5小时,具体取决于与遇险人员的距离。 规划飞机的预计着陆精度约为20-30 m(甚至可以攻击无核弹头),SLA-420的有效载荷质量1 kg和SLA-2500的2 kg(2500公斤弹头可以沉没航空母舰)。 关于“呼叫”草案的工作没有离开初步发展阶段,这是可预测的,考虑到其出现的时间。


救援飞机SLA-1和SLA-2火箭太空系统“呼叫”


高超音速滑翔弹头


另一个符合“高超音速规划弹头”定义的项目可以被认为是由GRTs提出的受控弹头(UBB)的概念。 马克耶夫。 制导战斗部队的目的是装备洲际弹道导弹和潜艇弹道导弹(SLBM)。 UBB的不对称设计与空气动力学防护罩提供的控制被认为允许飞行路径的广泛变化,这反过来提供了在面对反射开发的分层导弹防御系统时击中战略敌方目标的可能性。 所谓的UBB设计包括仪器,模块化和战斗舱。 控制系统被认为是惯性的,有可能获得校正数据。 该项目在2014向公众展示,目前其状态未知。


引导战斗部队GRTS他们。 马克耶夫


在2018上宣布的Avangard综合体可被认为是最接近采用的,包括UR-100N UTTX导弹和高超音速制导弹头,被称为“Aeroballistic Hypersonic Combat Equipment”(AGBO)。 根据一些消息来源,Avangard Avangard综合体的飞行速度为27 M(9 km / s),飞行距离为洲际。 AGBO的近似重量约为3,5-4,5吨,长度5,4米,宽度2,4米。

复杂的“Vanguard”应该在2019年度投入服务。 将来,一个有前途的Sarmat ICBM可以被认为是AGBO的载体,它应该能够携带多达三个AGBO AGBO复合物。


AGBO复杂“Vanguard”(据称出场)


在美国,他们通过加强自身在这方面的发展,对即将部署高超音速武器的报道做出了反应。 目前,除了上面提到的X-51 Waverider高超音速巡航导弹项目外,美国还计划迅速采用有前景的地面高超导弹武器系统 - 高超声速武器系统(HWS)。

HWS的基础应该是由美国陆军,空军和海军的美国能源部桑迪国家实验室在导弹防御局的参与下创建的多功能导航机动计划高超音速弹头普通高超音速滑翔体(C-HGB)。 在HWS综合体中,Block 1执行的C-HGB高超音速弹头将使用全向上全能着陆固体推进剂导弹发射到所需高度,部署在地面拖曳的双容器移动发射器上的10长的运输和发射容器中。 HWS范围应该是3700海里(6800 km)的量级,至少8 M的速度最可能更高,因为15-25 M的速度更适合规划高超音速弹头。


高超音速武器系统演示的片段


C-HGB弹头应该基于高级超音速武器(AHW)实验高超音速弹头,其飞行试验是在2011和2012年代进行的。 AUR火箭也可能是用于发射AHW的加速火箭的基础。 HWS综合体的部署计划在2023年开始。


高超音速武器实验计划概念高超音速弹头


中华人民共和国也正在制定计划高超音速弹头。 有关于几个项目的信息 - DF-ZF或DF-17,设计用于发动核打击和破坏大型受到良好保护的地面和地面目标。 没有关于中国规划者技术规范的可靠信息。 第一个中国GZLA的采用在2020年宣布。


中国规划师GLZL的布局和概念


使用超燃冲压发动机规划GZLA和GZLA不是竞争对手,而是互补武器系统,而且不会取代另一个。 与怀疑论者所说的相反 战略常规武器 没有意义,美国认为GLWA主要用于非核设备,用于快速全球打击(BSU)计划的框架。 7月2018,美国国防部副部长迈克尔格里芬表示,在非核配置下,GZLA可以提供重要的美国战术机会。 如果潜在的对手拥有能够击退巡航导弹,战斗机和经典短程和中程弹道导弹攻击的现代防空和导弹防御系统,那么使用GZLA将有可能实现攻击。

GZLA指导等离子体“茧”


评论家最喜欢的高超音速武器论点之一就是由于形成“茧”而无法进行指导,因为“茧”不会传播无线电波并阻碍高速形成的目标光学图像的获取。 关于“不可穿透的等离子体屏障”的口头禅已经变得像大气中激光辐射散射的神话一样受欢迎,几乎通过100仪表或其他稳定的刻板印象。

当然,指导GLA的问题存在,但它是多么无法解决,这已经成为一个问题。 特别是与诸如产生超燃冲压发动机或耐高温负荷的结构材料之类的问题相比。

指导GLA的任务可分为三个阶段:
1。 惯性指导。
2。 根据全球卫星定位系统进行校正,可以使用astro校正。
3。 针对目标的最后一部分,如果该目标是移动的(有限移动),例如,在大型船上。

很明显,等离子体屏障不是惯性制导的障碍,必须考虑惯性制导系统的精度不断增长。 惯性制导系统可以通过改进其精确度特性的重力计或其操作不依赖于等离子体屏障的存在或不存在的其他系统来补充。

相对紧凑的天线足以接收来自卫星导航系统的信号,为此可以应用某些工程解决方案。 例如,将这种天线放置在由特定外壳配置形成的“遮蔽”区域中,使用由高强度材料制成的远程耐热天线或柔性长拖曳天线,在结构中的某些点处的制冷剂注入或其他解决方案,以及它们的组合。


在快速移动的弹头的尾部(底部)部分,发生真空,其中可以放置导航和控制系统的接收天线,或者这些区域可以由GZLA体的某种配置人工形成。


也许,透明窗口也可以以相同的方式为雷达和光学引导工具创建。 不要忘记,如果无法访问机密信息,您只能讨论解密的,已发布的技术解决方案。

但是,如果不能在高超声速介质上“打开”雷达站或雷达站(OLS)的勘测,那么,例如,可以应用飞行结束时的GZLA分离。 在这种情况下,对于目标的90-100 km,GLA重置由降落伞或其他制动的制导块,扫描雷达和OLS,并将目标的指定坐标,其移动的路线和速度传送到GLA的主要部分。 在引导单元的分离和目标上的弹头的击打之间,将花费大约10秒,这不足以击中引导单元或显着改变目标的位置(船将以最大速度行进不超过200米)。 然而,可能必须进一步分离引导单元,以便增加校正GZLA飞行路径的时间。 在GZLA的组启动期间,可以应用针对不同范围的引导块的顺序重置方案以顺序地调整目标的坐标。

因此,即使没有分类开发,人们也可以看到等离子体“茧”的问题是可以解决的,并且考虑到在2019-2013年代采用GLA的宣布日期,我们可以假设它很可能已经解决了。

GZLA航母,常规GZLA规划者和战略核力量


如前所述,GZLA与超燃冲压发动机的载体可以是常规轰炸机,具有这种类型武器的所有优点和缺点。

固态(主要在美国)和液体(主要在俄罗斯联邦)能够提供加速所需的发射规划目标的洲际和中程导弹被认为是高超音速规划弹头的载体。

有一种观点认为,在洲际弹道导弹和中程导弹(RSD)上部署GZLA将导致核武库的比例减少。 如果我们从现有的START-3条约开始,那么是的,但核收费及其运营商数量的减少是如此微不足道,以至于它不会对威慑的总体水平产生任何影响。 考虑到国际条约分崩离析的速度,无法保证START-3将继续延续,或者START-4条件协定中允许的核装药和承运人数量不会增加,战略常规武器不会单独列入特别是如果俄罗斯和美国都对它感兴趣的话。

在这种情况下,不像核武器,在组成中规划传统的GZLA 战略常规部队 可以而且应该在地方冲突中使用,击败高优先级目标并执行VIP恐怖行动(摧毁敌人的领导层),而不会有自己武装部队损失的任何风险。

另一个反对意见是,任何一次洲际弹道导弹的发射都会导致核战争的风险。 但是这个问题也正在得到解决。 例如,根据有条件的START-4,具有常规弹头的航母必须基于不会部署核武器的特定的,相互控制的站点。

最好的选择是完全放弃在核设备中部署规划核弹头。 在发生大规模冲突的情况下,投掷具有大量常规弹头的敌人,包括具有部分轨道路径的弹头,效率要高得多,因为这可以在Sarmat ICBM上实施。 在有条件的START-4中,完全有可能增加允许的核弹头数量到2000-3000单位,并且在美国导弹防御效力急剧增加的情况下,退出该条约并进一步增加核武器库。 在这种情况下,战略常规武器可以“放在括号内”。

拥有如此数量的核弹头15-30“Vanguards”将无法解决任何问题。 与此同时,如果没有核弹头的滑翔机,那么,考虑到它们的飞行路径,没有人会分别将常规GZLA的计划发射与核打击相混淆,没有必要警告它们的使用。

GZLA可重复使用的媒体


当Soyuz-7火箭的首席设计师Igor Radugin转移到S5 Space时,他被问到S7 Space设计的Soyuz-5运载火箭(LV)是否是一次性的,他回答说:“一次性火箭也是有效的像一次性飞机。 创造一个一次性的航空公司甚至不是当场踩踏,而是回到路上。“

文章 “可重复使用的火箭:快速全球打击的经济解决方案” 考虑使用可重复使用的介质作为向常规GLA引入规划者的手段的可能性。 我想补充一些支持这一决定的论点。

根据俄罗斯联邦国防部的说法,空中集团指挥官弗拉基米尔·阿雷森科周五表示,Tu-22М3远程轰炸机使60飞行四天来袭击叙利亚的伊斯兰国家设施。 “目标距离起飞机场的距离超过2000公里,每次战斗飞行的持续时间超过五小时。

基于此,很容易理解远程飞机每天进行两次飞行。 对于战略导弹携带轰炸机,其5000公里范围(与GZLA系列和超燃冲压发动机相结合,将提供大约7000公里的范围),每天的出动次数将减少到一次。

私营航空航天公司正在努力争取这一数字 - 确保每天推出一次可重复使用的运载火箭。 航班数量的增加将简化和自动化准备和加油的程序,原则上,所有这些技术已经存在,但到目前为止,没有太空任务需要如此强烈的飞行。

基于上述情况,可重复使用的发射器不应被视为“返回的洲际弹道导弹”,而是作为一种“垂直轰炸机”,由于爬升而允许武器(规划高超音速弹头)获得射程,否则由飞机半径提供 - 导弹轰炸机和发射武器(高超音速巡航导弹)。

没有一个严重的发明,一个人不会以这种或那种方式用于军事目的,并且可重复使用的运载火箭将面临同样的命运,考虑到计划GLZL(可能是100 km的数量级)必须采取的高度更是如此运载火箭可以简化为仅使用返回的第一级,可重复使用的火箭加速器(MRU)“贝加尔湖”,或基于的“垂直轰炸机”项目的创建 科罗纳发射中心的项目 马克耶夫.


这可能看起来像一个“垂直轰炸机” - 规划传统GZLA的载体


以国家科技中心命名的“贝加尔湖”MRU项目的开发 MV Khrunicheva和Molniya非政府组织主要追求的目标是创建一个第一级火箭弹回到发射场的全方位角,即能够从任何角度向起始子午线发射轻型运载火箭。 自然地,基于该要求,为了避免构造第一级滑块的多个着陆复合体,选择了使用涡轮喷气发动机提供返回飞行的飞机滑车方案。 应该指出的是,没有讨论这类运载火箭的目的,以及实现全方位性的需要,以解决当时的一些目标任务。

它非常适合推广规划传统的GZLA?

可重复使用的媒体的另一个优点可能是它们的设备仅意味着非核弹头。 LV火炬在发射时的光谱分析和飞行轨迹的特征将允许一个具有导弹攻击预警系统(SPRN)空间元素的国家确定罢工不是通过核武器进行,而是通过常规武器进行。

GZLA可重复使用的发射器不应该在任务中或在击中目标的成本上与传统的导弹携带轰炸机竞争,因为它们根本不同。 轰炸机不能提供这样的速度和不可避免的冲击力,承运人不像规划GLZL那样,而且规划GLZL及其承运人的成本较高(即使在可重复使用的版本中),也不会允许轰炸机发射导弹的大规模攻击。

传统规划师的应用


使用文章中考虑的传统规划师GLZL 战略常规部队.

我只想添加一个应用场景。 如果认为高超音速规划弹头对敌人的防空/导弹防御部队是无懈可击的,那么传统的GZLA规划可以作为对敌对国家施加政治压力的有效手段。 例如,如果美国或北约再次进行挑衅,可以通过我们的好朋友 - 波罗的海国家,波兰,罗马尼亚和土耳其 - 从普列谢茨克航天发射场发射一个常规规划GZLA,用于叙利亚的目标。 GZLA通过他们无法阻止的潜在敌人的盟友的领土的飞行,将像一记耳光,并将给予他们关于干涉大国事务的完全可理解的暗示。


常规GZLA规划人员在普列谢茨克发射场对叙利亚目标发动攻击的近似路线
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