使用制导空中炸弹的新一代高超音速冲击系统
几千年来，人类已经制定了一条规则，以此来生存和击败敌人 武器 它必须比敌人更准确，更快和更强大。 在现代条件下满足这些要求 航空 武器。 当前，正在大力开发口径范围从9到13600千克的国外制导飞机武器（UAP），特别是制导飞机炸弹（UAB）：它们配备有新型的制导和控制系统，能够有效地进行战斗零件，作战方法正在改进。 UAB是用于战术和战略目的的现代打击航空系统（UAK）必不可少的附件。 尽管作为UAK一部分的现代UAB原型具有很高的效力，但它们并不总是满足完成有前途的战斗任务的要求。 通常，UAK在前线附近运行，而所有效率都会损失。
过去几十年的局部战争，尤其是伊拉克和阿富汗的军事行动，都揭示了包括UAB在内的常规高精度武器的不足。 在执行战斗任务时，从检测到目标的那一刻开始经过太多时间，并且直到战斗失败为止。 例如，从美国机场起飞的B-2 Spirit轰炸机必须在目标攻击区域前几小时飞行12-15。 因此，在现代条件下，必须拥有快速反应武器和长距离的高精度作用，达到数万公里。
在国外满足这些要求的研究领域之一是创造新一代的超音速冲击系统。 在美国，英国，法国和德国开展了制造高超音速飞机（LA）（导弹）和动能武器的工作，能够准确地瞄准目标。
研究国外经验对我们来说非常重要，因为在国内国防工业综合体（DIC）之前，正如D. Rogozin在他的文章“俄罗斯需要智能防御”（报纸“Krasnaya Zvezda”.2012。 - 二月7。 - С 3）的任务是“在最短的时间内重新获得武器生产领域的全球技术领先地位。” 如V.V.的文章所述。 普京“作为强：对俄罗斯国家安全保障”（....报纸“俄罗斯报» - 2012 - №5708（35） - 20二月 - S. 1-3）«未来几十年的任务是，新结构武装部队可以依靠一种全新的技术。 它更准确地射击了一种“进一步”看到的技术，比任何潜在对手的类似系统反应更快。“
要实现这一目标，您需要彻底了解国外的工作状况，趋势和主要领域。 当然，我们的专家总是进行研发工作以满足这一条件。 但在今天的情况下，当“国防工业联合体没有机会平静地追赶某人时，我们必须取得突破，成为领先的发明者和生产者......应对当今的威胁和挑战只意味着谴责落后者的永恒角色。 我们必须通过各种方式确保技术，技术和组织优势超过任何潜在的对手“（来自V.普京的文章）。
据信，Eigen Zenger教授和工程师Irena Bredt在德国的1930-s中首次提出了高超音速飞机的研制。 对火箭弹射平面提供创建水平开始，火箭发动机的作用下加速到约5900米/秒提交横贯大陆飞行5-7范围万。公里具有复位的有效载荷重量高达10 m和提交飞机着陆跳弹路径的速度在距离更20起点千里。
考虑到火箭科学1930-ies的发展，工程师S. Korolev和飞行观察员E. Burch（Korolev S.，Burch E. Rocket on the war // Young Technicians。 - 1935。 - №5。 - C. 57-59）他们提出了一种使用平顶飞机的火箭战斗机的方案：“转向轰炸，有必要考虑这样一个事实，即从数十公里处测量的高度和平流层飞机的巨大速度击中的准确度应该可以忽略不计。 但很有可能在平流层中接近目标的方法超出了地面武器的范围，快速下降，从普通高度轰炸，提供必要的准确度，然后闪电再次上升到无法达到的高度。
基于高超音速武器的全球罢工概念
目前，这个想法已经开始实现。 在1990中间的美国，制定了全球影响力 - 全球力量（“全球影响力 - 全球力量”）的概念。 根据它，美国应该能够在收到命令后的1-2小时内攻击世界任何地方的陆地和地面目标，而不使用常规破坏手段的外国军事基地，例如UAB。 使用由高超音速载体平台和具有战斗负荷的自主飞机组成的新型高超音速武器，特别是UAB，可以做到这一点。这种武器的主要特性是高速，远程，相对较高的机动性，低能见度和高效率。
作为美国武装部队全球打击（“快速全球打击”）大规模计划的一部分，该计划允许在一小时内攻击地球任何部分的传统（非核）武器，并为美国陆军的利益开发新一代高超音速冲击系统。两种选择：
•第一个称为AHW（高级超音速武器），使用一次性运载火箭作为超音速平台，然后发射超音速飞机AHW（高超音速计划飞机也可称为机动弹头），配备导弹用于击中目标;
•第二个，称为FALCON HCV-2冲击高超声速冲击系统，使用高超音速飞机创造条件，发射自动高超音速滑翔LA CAV飞行到目标并在UAB的帮助下击败它。
图1-冲击高超声速LA HCV的结构 - 空气动力学外观的变体
技术方案的第一变型具有显着的缺点，即，将高超声速射弹传送到AHW的发射点的运载火箭可能被误认为是核弹头导弹。
在2003，美国国防部的空军和高级开发部（DARPA）根据他们自己的发展和先进的高超音速系统的行业建议，开发了一种有前途的高超音速冲击系统的新概念，称为FALCON（Force Application and Launch from America US）。从美国大陆发射“）或”猎鹰“。 根据这一概念休克FALCON系统包括可重复使用的高超音速（例如，无人）航空母舰HCV（高超声速巡航车辆 - 飞机悬挂在40-60公里超音速巡航速度的高度，与所述有效负载的质量5400千克范围15 -17000 km）和可重复使用的高超音速高度机动控制滑翔机CAV（通用航空飞行器 - 统一自主飞机），具有空气动力学质量3-5。 假设HCV车辆基于长达3 km的跑道的机场。
洛克希德 - 马丁公司被选为HCV高超声速冲击设备和FALCON冲击系统的CAV输送系统的首席开发人员。 在2005，她开始确定他们的技术外观和评估项目的技术可行性。 美国最大的航空航天公司 - 波音公司，诺思罗普格鲁曼公司，安德鲁斯太空公司也与这些工程有关。 由于该计划的高技术风险，对运输车辆及其运载工具的几种变体进行了概念研究，并评估了机动性和可控性的特征。
当以高超音速从载体上丢弃时，它可以以高达16000 km的距离向目标传递不同的作战载荷，最大质量为500 kg。 该装置应该根据有前途的空气动力学方案进行，该方案提供高空气动力学质量。 为了在飞行中重新定位设备并击中半径高达5400的目标，其设备应包括具有各种侦察系统和控制点的实时数据交换设备。 固定高安全性（埋藏）目标的失败将通过使用具有穿透弹头的失效口径500 kg来提供。 准确度（圆形可能偏差）应在会议速度下约为3 m，目标最高为1200 m / s。
Fig.2 - 自主高超音速LA CAV
具有空气动力学控制的高超音速滑翔LA CAV具有大约900 kg的质量，在载体平面上可以达到六个，在其战斗舱中携带两个传统的226 kg炸弹。 使用炸弹的准确性非常高 - 3仪表。 实际CAV的范围可以是大约5000 km。 在图中 2提出了一种使用充气弹分离穿透武器的方案。
FALCON高超音速冲击系统作战使用方案大致如下。 在接收到该工作之后，HCV高超音速轰炸机从常规机场起飞，并且使用组合推进系统（DU），加速到大致对应于M = 6的速度。 当达到此速度时，遥控器切换到高超音速冲压式喷气发动机模式，将飞机加速到M = 10并且高度至少为40 km。 在特定时刻，CAV高超音速规划飞机LA从航空母舰上卸下，在完成击中目标的作战任务后，返回美国海外空军基地的一个机场（如果CAV配备了自己的发动机和必要的燃料，它可以返回美国大陆。 ）（图3）。
Fig.3 - 使用冲击飞机的波浪式飞行路径的HVA的战斗应用
有两种类型的飞行路径。 第一种类型描述了高超音速飞机的波浪式轨迹，这是德国工程师Eigen Senger早在第二次世界大战时就在轰炸机设计中提出的。 波状轨迹的含义如下。 由于加速，设备离开大气并关闭发动机，节省燃料。 然后，在重力的影响下，飞机返回大气层并再次打开发动机（一会儿，仅在20-40с上），再次将装置投入太空。 除了增加射程之外，这种轨迹还有助于冷却轰炸机在空间中的设计。 飞行高度不超过60 km，波浪步长约为400 km。 第二种类型的轨迹具有经典的直线飞行轨迹。
高超音速武器制作的实验研究
HTV高超音速模型已被提出（超音速测试车）重约900 kg，对于它们的性能特性评价用的5米长度，速度处理和热负荷M = 10 - HTV-1，HTV-2，HTV-3。
Fig.4 - 实验高超音速飞机HTV-1
Fig.5 - 实验高超音速飞机HTV-2
Fig.6 - 实验高超音速飞机HTV-3
Fig.7 - 轮廓测试飞行高超音速LA HTV-2
由于隔热板制造中的技术复杂性和错误的设计解决方案（图1），HTV-800的10受控飞行持续时间为M = 4，因此从测试中移除。
HTV-2建立在具有尖锐前缘的集成电路上，提供3,5-4质量，开发人员认为，这将确保规定的规划距离，以及使用空气动力学屏蔽以便以所需精度瞄准目标的机动性和可控性（图。5）。 根据美国国会研究服务中心（CRS）的说法，FALCON HTV-2高超声速装置能够在高达27000 km的距离内击中目标，并且可以达到20马赫数（23000 km / h）的速度。
HTV-3是具有空气动力学质量4-5的HCV高超音速打击飞行器的比例模型（图6）。 该模型旨在评估所采用的技术和结构解决方案，空气动力学和飞行性能，以及机动性和可控性，以便进一步发展HCV飞机。 飞行测试应该在2009中进行。模型制造和飞行测试的总成本估计为50百万。
冲击复合物的测试应该在2008-2009中进行。 使用火箭载体。 HTV-2高超音速飞机的试飞如图2所示。 7。
研究表明，制造高超音速飞机所关注的主要问题将与发电厂的发展，燃料和结构材料的选择，空气动力学和飞行动力学以及控制系统有关。
空气动力学方案和飞机结构布局的选择应基于确保进气口，发电厂和飞机其他元件的联合操作的条件。 在高超音速下，研究空气动力学控制效率的问题，最小的稳定和控制表面区域，铰接力矩，特别是以大约1600 m / s的速度接近目标区域时，首先要确保设计的强度和高精度目标目标。
根据初步研究表面温度达到一个高超音速飞机1900℃，同时为设备板载的腔室内部的温度的正常运作应该比70°C.因此没有更大的，装置主体应当具有高温耐火材料的护套和现有的多层热保护目前建设性的材料。
高超声速装置配备有组合的惯性卫星控制系统，并且将来还有光学电子或雷达类型的有限导航系统。
为了确保直接飞行，直流发动机被认为是军事系统最有前途的：SPRRD（超音速冲压发动机）和超燃冲压发动机（超音速冲压发动机）。 它们设计简单，因为它们几乎没有使用常规烃燃料的活动部件（燃料供应泵除外）。
图8 - Hypersonic LA X-51A
图9 - 从运载火箭上发射AHW高超音速飞机
Fig.10 - 飞行中的自主高超音速飞机HTV-2
CAV 设备的空气动力学方案和设计正在 X-41 项目和舰载机的框架内制定 - 在 X-51 计划下。 X-51A 计划的目的是展示制造超燃冲压发动机、开发耐热材料、集成机身和发动机以及在 4,5-6,5 M 范围内飞行所需的其他技术的可能性。在在该计划的框架下，制造带有常规弹头的弹道导弹、Kh-51A Waverider 高超音速导弹和轨道导弹的工作也在进行中 无人机 X-37V。
据CRS称，2011项目的资金额为239,9百万，其中100万69用于AHW。
美国国防部已经对先进的高超音速武器AHW（高级超音速武器）进行了另一次测试。 弹药的测试于11月17 2011进行。测试的主要目的是测试弹药的机动性，可控性和耐高温效果。 众所周知，使用从夏威夷空军基地发射的运载火箭将AHW培育到高层大气（图9）。 在将弹药与火箭分开之后，他策划并击中位于夏威夷西南四千公里处的夸贾林环礁附近的马绍尔群岛上的目标，其声速超过声速的五倍。 飞行持续时间不到30分钟。
根据五角大楼发言人Melinda Morgan的说法，测试弹药的目的是收集有关AHW空气动力学，其可控性和耐高温性的数据。
最后一次HTV-2测试发生在8月中旬2011，并且没有成功（图10）。
据专家介绍，有可能采用第一代新一代冲击高超声速系统，最高可达2015 g。有必要提供每天最多16启动的一次性运载火箭。 发射成本约为5百万。
预计不会早于2025-2030创建全面震动系统。
根据在美国进行的研究，S。Korolev和E. Burch在1930-ies中提出的使用火箭发动机的平面飞机的军事用途的想法开始在用于制造新一代冲击高超音速武器的项目中实施。
在攻击目标时，UAB在高超声速自主装置的组成中的使用对于在高超音速飞行和设备的热保护免受动力加热的影响的条件下提供高精度制导提出了高要求。
以美国高超音速武器的发展为例，我们看到UAB战斗使用的能力远远没有用尽，它们不仅取决于UAB本身的战术和技术特征，它提供了规定的范围，准确性和破坏概率，而且还通过交付方式。 此外，该项目的实施还可以解决及时将货物或救援设备运送到地球上任何地方的任务。
呈现的材料使我们认真考虑了到2020年至2030年国内制导系统的主要发展方向的内容。 同时，有必要考虑到D. Rogozin的声明（D. Rogozin。正在研究精确的算法//国防。-2012。-No. 2-P. 34-406）：“ ...我们必须放弃“追赶并超越”的想法。而且，在短时间内我们不可能聚集到足以使我们以惊人的速度赶上高科技国家的实力。 不需要这样做。 我们还需要其他更复杂的东西。我们需要计算武装斗争的进程，并可以预测长达30年的时间，确定并达到这一点。 要了解我们需要什么，那就是准备不是明天甚至后天的武器，而是准备 历史的 请提前一周。我再说一遍，不要想想他们在美国，法国，德国的所作所为，而是想想他们在30年后的状况。 而且，您必须创造出比他们现在更好的东西。 “不要跟随他们，试着了解一切前进的方向，然后我们将获胜。”
也就是说，有必要了解是否为我们出现了类似的任务，如果“是”，则如何解决它。
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