رقابت برای توسعه سرعت های مافوق صوت توسط هوانوردی در طول جنگ سرد آغاز شد. در آن سالها ، طراحان و مهندسان اتحاد جماهیر شوروی ، ایالات متحده و سایر کشورهای توسعه یافته هواپیماهای جدیدی طراحی کردند که قادر به پرواز 2-3 برابر سریعتر از سرعت صدا بود. مسابقه سرعت ، اکتشافات زیادی در آیرودینامیک جوی ایجاد کرده و به سرعت به محدوده قابلیت های فیزیکی خلبانان و هزینه ساخت هواپیما رسیده است. در نتیجه ، دفاتر طراحی موشک ها اولین کسانی بودند که در فرزندان خود بر ابرصوت - موشک های قاره پیما (ICBMs) و وسایل نقلیه پرتاب کننده تسلط یافتند. هنگام پرتاب ماهواره ها به مدارهای نزدیک زمین ، سرعت راکت ها بین 18000 تا 25000 کیلومتر در ساعت بود. این فراتر از پارامترهای محدود کننده سریعترین هواپیمای مافوق صوت ، اعم از غیرنظامی (Concorde = 2150 کیلومتر در ساعت ، Tu-144 = 2300 کیلومتر در ساعت) و نظامی (SR-71 = 3540 کیلومتر در ساعت ، MiG-31 = 3000 کیلومتر / ساعت)
به طور جداگانه ، می خواهم توجه داشته باشم که هنگام طراحی رهگیر مافوق صوت MiG-31 ، طراح هواپیما G. E. لوزینو-لوزینسکی از مواد پیشرفته (تیتانیوم ، مولیبدن و غیره) در طراحی بدنه هواپیما استفاده کرده است که به هواپیما اجازه می دهد به رکورد ارتفاع پرواز سرنشین دار (MiG-31D) و حداکثر سرعت 7000 کیلومتر در ساعت در جو فوقانی برسد. در سال 1977 ، الکساندر فدوتوف ، خلبان آزمایشی ، یک رکورد جهانی مطلق برای ارتفاع پرواز-37650 متر را در نسخه قبلی خود ، MiG-25 (برای مقایسه ، SR-71 دارای حداکثر ارتفاع پرواز 25929 متر) قرار داد. متأسفانه موتورهای پرواز در ارتفاعات بالا در فضایی بسیار نادر هنوز ایجاد نشده بود ، زیرا این فناوری ها فقط در اعماق موسسه های تحقیقاتی شوروی و دفاتر طراحی در چارچوب کارهای آزمایشی متعدد توسعه یافته بودند.
مرحله جدیدی در توسعه فن آوری های فراصوت ، پروژه های تحقیقاتی برای ایجاد سیستم های هوافضا بود که قابلیت های هوانوردی (هوازی و مانور ، فرود بر روی باند هواپیما) و فضاپیماها (ورود به مدار ، پرواز مداری ، مدارگرد) را با هم ترکیب می کرد. در اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده ، این برنامه ها تا حدی اجرا شد و هواپیماهای مداری فضایی "بوران" و "شاتل فضایی" را به جهان نشان داد.
چرا تا حدی؟ واقعیت این است که پرتاب هواپیما به مدار با استفاده از یک وسیله پرتاب انجام شد. هزینه خروج بسیار زیاد بود ، حدود 450 میلیون دلار (تحت برنامه شاتل فضایی) ، که چندین برابر بیشتر از هزینه گران ترین هواپیماهای غیرنظامی و نظامی بود و اجازه نمی داد هواپیمای مداری به یک محصول انبوه تبدیل شود. نیاز به سرمایه گذاری مبالغ هنگفت برای ایجاد زیرساخت هایی که پروازهای بین قاره ای فوق سریع را تأمین می کند (کومودروم ها ، مراکز کنترل پروازها ، مجتمع های پر کننده سوخت) سرانجام چشم انداز حمل و نقل مسافران را دفن کرده است.
تنها مشتری که حداقل به نوعی به خودروهای مافوق صوت علاقه داشت ، ارتش بود. درست است ، این علاقه ماهیت اپیزودیک داشت. برنامه های نظامی اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده برای ایجاد هواپیماهای هوافضا مسیرهای متفاوتی را دنبال کردند. آنها به طور پیوسته در اتحاد جماهیر شوروی اجرا شدند: از پروژه ایجاد PKA (فضاپیمای کشویی) تا MAKS (سیستم فضایی چند منظوره فضایی) و Buran ، یک زنجیره ثابت و پیوسته از زمینه های علمی و فنی ایجاد شد که بر اساس آن اساس پروازهای آزمایشی آینده نمونه اولیه هواپیماهای مافوق صوت
دفاتر طراحی موشک به بهبود ICBM خود ادامه دادند.با ظهور سامانه های پدافند هوایی مدرن و پدافند موشکی با قابلیت سرنگونی کلاهک های ICBM در فاصله زیاد ، الزامات جدیدی بر عناصر مخرب موشک های بالستیک تحمیل شد. کلاهک های ICBM های جدید قرار بود بر دفاع ضدهوایی و ضد موشکی دشمن غلبه کنند. به این ترتیب کلاهک هایی ظاهر شدند که قادر به غلبه بر دفاع هوافضا با سرعت مافوق صوت هستند (M = 5-6).
توسعه فناوری های مافوق صوت برای کلاهک (کلاهک) ICBM این امکان را فراهم کرد که چندین پروژه برای ایجاد سلاح های مافوق صوت دفاعی و تهاجمی - جنبشی (تفنگ راه آهن) ، پویا (موشک های کروز) و فضا (حمله از مدار) آغاز شود.
تشدید رقابت ژئوپلیتیکی بین ایالات متحده و روسیه و چین ، موضوع فراصوت را به عنوان ابزاری امیدوارکننده که می تواند مزیتی در زمینه فضایی و تسلیحات موشکی و هوانوردی ایجاد کند ، زنده کرده است. علاقه روزافزون به این فناوری ها نیز ناشی از مفهوم وارد آوردن حداکثر خسارت به دشمن با وسایل تخریب معمولی (غیر هسته ای) است که در واقع توسط کشورهای ناتو به رهبری ایالات متحده در حال اجرا است.
در واقع ، اگر فرماندهی نظامی حداقل صد خودروی مافوق صوت غیرهسته ای داشته باشد که به راحتی بر سیستم های دفاع هوایی و دفاع موشکی موجود غلبه کنند ، این "آخرین بحث پادشاهان" به طور مستقیم بر توازن استراتژیک بین قدرتهای هسته ای تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، یک موشک مافوق صوت در دراز مدت می تواند عناصر نیروهای هسته ای استراتژیک را از هوا و فضا در یک ساعت بیشتر از لحظه تصمیم گیری تا لحظه اصابت به هدف نابود کند. این ایدئولوژی در برنامه نظامی آمریکایی Prompt Global Strike (حمله سریع جهانی) جای گرفته است.
آیا چنین برنامه ای در عمل امکان پذیر است؟ استدلال های "موافق" و "مخالف" تقریباً به طور مساوی تقسیم شد. بیایید آن را مشخص کنیم.
برنامه اعتصاب جهانی سریع آمریکایی
مفهوم اعتصاب جهانی سریع (PGS) در دهه 2000 به ابتکار فرماندهی نیروهای مسلح ایالات متحده پذیرفته شد. عنصر کلیدی آن توانایی انجام حمله غیر هسته ای به هر نقطه از جهان در عرض 60 دقیقه پس از تصمیم گیری است. کار در چارچوب این مفهوم به طور همزمان در چندین جهت انجام می شود.
جهت اول PGS و واقع بینانه ترین از نظر فنی ، استفاده از ICBM با کلاهک های غیر هسته ای با دقت بالا از جمله کلاهک های خوشه ای بود که مجهز به مجموعه ای از مهمات اصلی بودند. ICBM مستقر در دریا Trident II D5 به عنوان توسعه این جهت انتخاب شد و مهمات را در حداکثر برد 11300 کیلومتر می رساند. در حال حاضر ، کار برای کاهش CEP کلاهک ها به مقادیر 60-90 متر در حال انجام است.
جهت دوم PGS موشک های کروز استراتژیک مافوق صوت (SGCR) را انتخاب کرد. در چارچوب مفهوم پذیرفته شده ، زیر برنامه X-51A Waverider (SED-WR) در حال اجرا است. به ابتکار نیروی هوایی ایالات متحده و پشتیبانی دارپا ، از سال 2001 ، توسعه موشک مافوق صوت توسط پرات اند ویتنی و بوئینگ انجام شده است.
اولین نتیجه از کار در حال انجام باید تا سال 2020 ظاهر شدن یک نمایشگر فناوری با موتور رامجت مافوق صوت (موتور scramjet) باشد. به گفته کارشناسان ، SGKR با این موتور می تواند پارامترهای زیر را داشته باشد: سرعت پرواز M = 7-8 ، حداکثر برد پرواز 1300-1800 کیلومتر ، ارتفاع پرواز 10-30 کیلومتر.
در ماه مه 2007 ، پس از بررسی دقیق پیشرفت کار در X-51A "WaveRider" ، مشتریان نظامی پروژه موشکی را تأیید کردند. هواپیمای آزمایشی SGKR بوئینگ X-51A WaveRider یک موشک کروز کلاسیک با موتور اسکرم جت شکمی و یک واحد دم چهار طاقی است. مواد و ضخامت حفاظت حرارتی غیرفعال مطابق برآوردهای محاسبه شده از حرارت انتخاب شده است. ماژول بینی موشک از تنگستن با روکش سیلیکون ساخته شده است که می تواند حرارت جنبشی را تا 1500 درجه سانتی گراد تحمل کند. در سطح زیرین موشک ، جایی که درجه حرارت تا 830 درجه سانتی گراد پیش بینی می شود ، از کاشی و سرامیک های بوئینگ برای برنامه شاتل فضایی استفاده شده است. موشک X-51A باید دارای الزامات مخفی کاری بالا (RCS بیش از 0.01 متر مربع) نباشد. برای تسریع محصول به سرعتی معادل M = 5 ، برنامه ریزی شده است که یک تقویت کننده راکت پشت سر هم با سوخت جامد نصب شود.
قرار است از هواپیماهای هوانوردی استراتژیک ایالات متحده به عنوان حامل اصلی SGKR استفاده شود.هنوز اطلاعاتی در مورد نحوه استقرار این موشک ها - در زیر بال یا داخل بدنه استراتژیست - وجود ندارد.
منطقه سوم PGS برنامه هایی برای ایجاد سیستم های سلاح های جنبشی هستند که از مدار زمین به اهداف اصابت می کنند. آمریکایی ها نتایج استفاده رزمی از میله تنگستن به طول حدود 6 متر و قطر 30 سانتی متر را که از مدار خارج شده و با جسمی زمینی با سرعت حدود 3500 متر بر ثانیه برخورد می کند ، به طور دقیق محاسبه کردند. طبق محاسبات ، انرژی معادل انفجار 12 تن تری نیتروتولولن (TNT) در محل ملاقات آزاد می شود.
بنیاد نظری شروع به کار دو خودروی مافوق صوت (Falcon HTV-2 و AHW) کرد که با وسایل نقلیه به مدار پرتاب می شوند و در حالت رزمی قادرند هنگام نزدیک شدن به هدف با سرعت بیشتری در جو زمین حرکت کنند. به در حالی که این پیشرفت ها در مرحله طراحی اولیه و پرتاب آزمایشی است. مهمترین مسائل مشکل ساز تا کنون سیستم های پایه گذاری در فضا (گروه بندی های فضایی و سکوهای رزمی) ، سیستم های هدایت هدف با دقت بالا و اطمینان از محرمانه بودن پرتاب به مدار است (هرگونه پرتاب و اجسام مداری با هشدار حمله موشکی روسیه و کنترل فضا باز می شوند. سیستم های). آمریکایی ها امیدوارند با راه اندازی یک سیستم فضایی هوانوردی قابل استفاده مجدد ، مشکل مخفی کاری را پس از سال 2019 حل کنند ، که با دو مرحله هواپیمای حامل (بر اساس بوئینگ 747) و هواپیمای بدون سرنشین فضایی (بر اساس نمونه اولیه X-37V).
جهت چهارم PGS برنامه ای برای ایجاد یک هواپیمای جاسوسی مافوق صوت بدون سرنشین بر اساس معروف Lockheed Martin SR-71 Blackbird است.
بخش Lockheed ، Skunk Works ، در حال توسعه یک پهپاد امیدوارکننده با نام کار SR-72 است که باید حداکثر سرعت SR-71 را دو برابر کرده و به مقادیری در حدود 6 = M برسد.
توسعه یک هواپیمای جاسوسی مافوق صوت کاملاً موجه است. اول ، SR-72 ، به دلیل سرعت عظیم ، آسیب پذیری کمی در برابر سیستم های پدافند هوایی خواهد داشت. ثانیاً ، "شکاف" در عملکرد ماهواره ها را پر می کند ، اطلاعات استراتژیک را فوراً به دست می آورد و مجموعه های متحرک ICBM ها ، سازندهای کشتی و گروه های نیروهای دشمن را در صحنه عملیات شناسایی می کند.
دو نسخه از هواپیمای SR-72 در حال بررسی است-سرنشین دار و بدون سرنشین ؛ همچنین ممکن است از آن به عنوان یک بمب افکن تهاجمی ، حامل سلاح های با دقت بالا استفاده شود. به احتمال زیاد ، موشک های سبک وزن بدون موتور نگهدارنده می توانند به عنوان سلاح استفاده شوند ، زیرا هنگام پرتاب با سرعت 6 مگابایت مورد نیاز نیست. وزن آزاد شده احتمالاً برای افزایش قدرت کلاهک مورد استفاده قرار می گیرد. نمونه اولیه هواپیمای لاکهید مارتین قصد دارد در سال 2023 نشان دهد.
پروژه چینی هواپیماهای مافوق صوت DF-ZF
در 27 آوریل 2016 ، نشریه آمریکایی "Washington Free Beacon" با استناد به منابع پنتاگون ، جهان را از هفتمین آزمایش هواپیمای مافوق صوت چینی DZ-ZF مطلع کرد. این هواپیما از کیهان شناسی تایوان (استان شانشی) پرتاب شد. به گفته این روزنامه ، این هواپیما با سرعت 6400 تا 11200 کیلومتر بر ساعت مانور داده و در زمین آموزشی در غرب چین سقوط کرده است.
این روزنامه خاطرنشان کرد: "بر اساس اطلاعات ایالات متحده ، جمهوری خلق چین قصد دارد از یک هواپیمای مافوق صوت به عنوان کلاهک هسته ای با قابلیت نفوذ در سیستم های دفاع موشکی استفاده کند." "DZ-ZF همچنین می تواند به عنوان سلاحی مورد استفاده قرار گیرد که قادر است طی یک ساعت یک هدف را در هر نقطه از جهان نابود کند."
بر اساس تجزیه و تحلیل کل سری آزمایشات انجام شده توسط اطلاعات آمریکا ، پرتاب هواپیماهای مافوق صوت توسط موشک های کوتاه برد بالستیک DF-15 و DF-16 (برد تا 1000 کیلومتر) و همچنین متوسط انجام شد. -محدوده DF-21 (برد 1800 کیلومتر). توسعه بیشتر پرتابها بر روی ICBM های DF-31A (برد 11200 کیلومتر) منتفی نیست.طبق برنامه آزمایش ، موارد زیر مشخص است: جدا شدن از حامل در لایه های بالایی جو ، دستگاه مخروطی شکل با شتاب به سمت پایین حرکت کرده و در امتداد مسیر رسیدن به هدف حرکت می کند.
علیرغم انتشارات متعدد رسانه های خارجی مبنی بر اینکه هواپیمای مافوق صوت چینی (HVA) برای نابودی ناوهای هواپیمابر آمریکایی طراحی شده است ، کارشناسان نظامی چین در مورد چنین اظهاراتی تردید داشتند. آنها به این واقعیت مشهور اشاره کردند که سرعت مافوق صوت GLA یک ابر پلاسما در اطراف دستگاه ایجاد می کند ، که هنگام تنظیم مسیر و هدف قرار دادن یک هدف متحرک مانند ناو هواپیمابر ، با عملکرد رادار روی هواپیما تداخل می کند.
سرهنگ Shao Yongling ، استاد دانشکده فرماندهی نیروهای موشکی PLA ، به China Daily گفت: "سرعت و برد بسیار زیاد آن (GLA) را به سلاحی عالی برای نابودی اهداف زمینی تبدیل می کند. در آینده می تواند جایگزین موشک های قاره پیما شود."
بر اساس گزارش کمیسیون مربوطه کنگره آمریکا ، DZ-ZF می تواند در سال 2020 توسط PLA تصویب شود و نسخه طولانی مدت آن تا سال 2025 بهبود یافته است.
عقب ماندگی علمی و فنی روسیه - هواپیماهای مافوق صوت
Hypersonic Tu-2000
در اتحاد جماهیر شوروی ، کار بر روی هواپیمای مافوق صوت در اواسط دهه 1970 در دفتر طراحی توپولف ، بر اساس هواپیمای مسافربری سری Tu-144 آغاز شد. مطالعه و طراحی هواپیمایی با قابلیت رسیدن به سرعت M = 6 (TU-260) و برد پرواز تا 12000 کیلومتر و همچنین هواپیمای مافوق صوت بین قاره ای TU-360. برد پرواز آن قرار بود به 16000 کیلومتر برسد. حتی پروژه ای برای هواپیمای مافوق صوت مسافری Tu-244 آماده شد که برای پرواز در ارتفاع 28-32 کیلومتری با سرعت M = 4.5-5 طراحی شده بود.
در فوریه 1986 ، تحقیق و توسعه در ایالات متحده با ایجاد هواپیمای فضایی X-30 با سیستم محرکه جت هوا ، قادر به ورود به مدار در نسخه تک مرحله ای ، آغاز شد. پروژه ملی هوانوردی فضایی (NASP) با فراوانی فناوری های جدید متمایز شد ، که کلید آن یک موتور رامجیتر مافوق صوت دو حالته بود ، که اجازه پرواز با سرعت M = 25 را می دهد. بر اساس اطلاعات دریافتی توسط اطلاعات اتحاد جماهیر شوروی ، NASP برای اهداف غیرنظامی و نظامی در حال توسعه بود.
پاسخ به توسعه فضانوردی X-30 (NASP) فرمانهای اتحاد جماهیر شوروی در 27 ژانویه و 19 ژوئیه 1986 در مورد ایجاد هواپیمایی معادل هواپیمای هوافضا آمریکایی (VKS) بود. در 1 سپتامبر 1986 ، وزارت دفاع شرایط و ضوابط یک هواپیمای هوایی فضایی چند مرحله ای (MVKS) را صادر کرد. بر اساس این شرایط مرجع ، MVKS قرار بود حمل و نقل کارآمد و اقتصادی محموله به مدار نزدیک زمین ، حمل و نقل بین قاره ای با سرعت زیاد فرااتمسفر و حل وظایف نظامی را هم در جو و هم در فضا نزدیک تضمین کند. از بین آثار ارائه شده برای مسابقه توسط دفتر طراحی Tupolev ، دفتر طراحی Yakovlev و NPO Energia ، پروژه Tu-2000 تأیید شد.
در نتیجه مطالعات اولیه تحت برنامه MVKS ، یک نیروگاه بر اساس راه حل های اثبات شده و اثبات شده انتخاب شد. موتورهای جت هوایی موجود (VRM) که از هوای اتمسفر استفاده می کردند دارای محدودیت های دمایی بودند ، آنها در هواپیماهایی که سرعت آنها از M = 3 تجاوز نمی کرد استفاده می شدند و موتورهای موشک مجبور بودند حجم زیادی سوخت را در هواپیما حمل کنند و برای آنها مناسب نیست. پروازهای طولانی مدت در جو. … بنابراین ، یک تصمیم مهم گرفته شد - برای اینکه هواپیما با سرعت مافوق صوت و در همه ارتفاعات پرواز کند ، موتورهای آن باید دارای ویژگی های هوانوردی و فن آوری فضایی باشند.
معلوم شد که منطقی ترین برای یک هواپیمای مافوق صوت یک موتور رمجت (موتور رمجت) است ، که در آن قطعات چرخشی وجود ندارد ، در ترکیب با یک موتور توربوجت (موتور توربوجت) برای شتاب. فرض بر این بود که موتور رمجت که روی هیدروژن مایع کار می کند برای پروازهای با سرعت مافوق صوت مناسب ترین است.موتور تقویت کننده یک موتور توربوجت است که با نفت سفید یا هیدروژن مایع کار می کند.
در نتیجه ، ترکیبی از یک موتور توربوجت اقتصادی که در محدوده سرعت M = 0-2.5 کار می کند ، موتور دوم-یک موتور رمجت ، شتاب هواپیما را تا M = 20 ، و یک موتور مایع برای ورود به مدار (شتاب تا اولین سرعت فضایی 7 ، 9 کیلومتر بر ثانیه) و ارائه مانورهای مداری.
با توجه به پیچیدگی حل مجموعه ای از مشکلات علمی ، فنی و تکنولوژیکی برای ایجاد MVKS تک مرحله ای ، این برنامه به دو مرحله تقسیم شد: ایجاد یک هواپیمای مافوق صوت آزمایشی با سرعت پرواز تا M = 5 -6 ، و توسعه نمونه اولیه یک VKS مداری ، که یک آزمایش پرواز در کل پروازهای دوربرد ، تا راهپیمایی فضایی را فراهم می کند. علاوه بر این ، در مرحله دوم کار MVKS ، برنامه ریزی شده بود نسخه هایی از بمب افکن Tu-2000B ایجاد شود ، که به عنوان یک هواپیمای دو نفره با برد پرواز 10000 کیلومتر و وزن برخاست 350 طراحی شده بود. تن شش موتور مجهز به هیدروژن مایع سرعت M = 6-8 را در ارتفاع 30 تا 35 کیلومتری تأمین می کردند.
به گفته کارشناسان OKB im. A. N. Tupolev ، هزینه ساخت یک VKS حدود 480 میلیون دلار بود ، در قیمت 1995 (با هزینه کار توسعه 5 ، 29 میلیارد دلار). برآورد هزینه پرتاب 13.6 میلیون دلار و تعداد 20 پرتاب در سال بود.
اولین بار یک مدل هواپیمای Tu-2000 در نمایشگاه "Mosaeroshow-92" به نمایش درآمد. قبل از توقف کار در سال 1992 ، Tu-2000 ساخته شد: یک جعبه بال ساخته شده از آلیاژ نیکل ، عناصر بدنه ، مخازن سوخت برودتی و خطوط سوخت مرکب.
اتمی M-19
یک "رقیب" قدیمی در هواپیماهای استراتژیک OKB im. توپولف-کارخانه ماشین سازی آزمایشی (امروزه EMZ به نام میاسیشچف نامیده می شود) همچنین در توسعه یک سیستم ویدئویی کنفرانس تک مرحله ای در چارچوب R&D "Kholod-2" مشغول بود. این پروژه با نام "M-19" نامیده شد و در زمینه موضوعات زیر توضیح داده شد:
موضوع 19-1. ایجاد آزمایشگاه پرواز با نیروگاه سوخت مایع هیدروژن ، توسعه فناوری کار با سوخت انجماد ؛
موضوع 19-2. طراحی و کار مهندسی برای تعیین ظاهر یک هواپیمای مافوق صوت ؛
موضوع 19-3. طراحی و کار مهندسی برای تعیین ظاهر یک سیستم ویدئویی کنفرانس امیدوار کننده ؛
موضوع 19-4. کار طراحی و مهندسی برای تعیین ظاهر گزینه های جایگزین
VKS با سیستم محرکه هسته ای
کار بر روی VKS امیدوار کننده تحت نظارت مستقیم طراح عمومی V. M انجام شد. میاسیشچف و طراح عمومی A. D. توهونتسا برای انجام م theلفه های تحقیق و توسعه ، برنامه هایی برای کار مشترک با شرکت های صنعت هوانوردی اتحاد جماهیر شوروی تصویب شد ، از جمله: TsAGI ، TsIAM ، NIIAS ، ITAM و بسیاری دیگر ، و همچنین با موسسه تحقیقات آکادمی علوم و وزارت دفاع
ظاهر MKS 19 تک مرحله ای پس از تحقیق در مورد گزینه های جایگزین متعدد برای طرح آیرودینامیکی مشخص شد. از نظر تحقیقات مربوط به ویژگی های نوع جدید نیروگاه ، مدل های اسکرام جت در تونل های باد با سرعتی معادل اعداد M = 3-12 مورد آزمایش قرار گرفتند. برای ارزیابی اثربخشی VKS آینده ، مدل های ریاضی سیستم های دستگاه و نیروگاه ترکیبی با موتور موشک هسته ای (NRE) نیز مورد بررسی قرار گرفت.
استفاده از سیستم هوافضا با یک سیستم پیشران هسته ای ترکیبی ، فرصت های گسترده ای را برای اکتشاف فشرده هر دو فضای نزدیک زمین ، از جمله مدارهای زمین فاصله ای دور ، و فضا عمیق ، از جمله ماه و فضای نزدیک به ماه ، متضمن شد.
وجود یک تأسیسات هسته ای در کشتی VKS همچنین امکان استفاده از آن را به عنوان یک قطب انرژی قدرتمند برای اطمینان از عملکرد انواع جدید سلاح های فضایی (پرتو ، سلاح های پرتو ، ابزارهای تأثیر بر شرایط آب و هوایی و غیره) ممکن می سازد.
سیستم پیشرانه ترکیبی (KDU) شامل موارد زیر است:
موتور موشک هسته ای مارسینگ (NRM) بر اساس راکتور هسته ای با حفاظت در برابر اشعه ؛
10 موتور توربوجت بای پس (DTRDF) با مبدلهای حرارتی در مدارهای داخلی و خارجی و پس سوز ؛
موتورهای Ramjet مافوق صوت (موتورهای scramjet) ؛
دو توربوشارژر برای پمپاژ هیدروژن از طریق مبدل های حرارتی DTRDF.
واحد توزیع با واحدهای توربو پمپ ، مبدل های حرارتی و دریچه های خط لوله ، سیستم های کنترل تامین سوخت.
هیدروژن به عنوان سوخت موتورهای DTRDF و scramjet استفاده می شد و همچنین یک مایع کار کننده در حلقه بسته NRE بود.
در شکل نهایی خود ، مفهوم M-19 به این شکل بود: یک سیستم هوایی 500 تنی برخاست و شتاب اولیه را مانند یک هواپیمای هسته ای با موتورهای چرخه بسته انجام می دهد و هیدروژن به عنوان یک مایع خنک کننده گرما را از راکتور به ده موتور توربوجت منتقل می کند. به با پیشرفت شتاب و صعود ، هیدروژن به سوختن پس از موتور توربوجت و کمی بعد به موتورهای اسکرم جت جریان مستقیم عرضه می شود. سرانجام ، در ارتفاع 50 کیلومتری ، با سرعت پرواز بیش از 16M ، یک NRM اتمی با رانش 320 tf روشن می شود ، که خروجی را به مدار کار با ارتفاع 185-200 کیلومتر تضمین می کند. فضاپیمای هوافضا M-19 با وزن برخاست حدود 500 تن ، قرار بود محموله ای با وزن حدود 30-40 تن را به مدار مرجع با شیب 57.3 درجه پرتاب کند.
لازم به ذکر است که یک واقعیت کمی شناخته شده این است که هنگام محاسبه ویژگی های CDU در حالتهای توربوپروت ، موشک مستقیم و پروازهای مافوق صوت ، نتایج مطالعات تجربی و محاسبات انجام شده در TsIAM ، TsAGI انجام شد. و ITAM SB AS اتحاد جماهیر شوروی.
آژاکس "- ابرصوت به روشی جدید
کار بر روی ایجاد یک هواپیمای مافوق صوت نیز در SKB "Neva" (سن پترزبورگ) انجام شد ، بر اساس آن شرکت دولتی تحقیقاتی سرعت های مافوق صوت (در حال حاضر OJSC "NIPGS" HC "Leninets") تشکیل شد.
NIPGS به طور اساسی به ایجاد GLA نزدیک شد. مفهوم GLA "Ajax" در اواخر دهه 1980 مطرح شد. ولادیمیر لووویچ فریشتات. اصل آن در این واقعیت نهفته است که GLA فاقد حفاظت حرارتی است (برخلاف اکثر کنفرانس های ویدئویی و GLA). شار حرارتی که در طول پرواز مافوق صوت بوجود می آید در HVA وارد می شود تا منبع انرژی خود را افزایش دهد. بنابراین ، GLA "Ajax" یک سیستم هوادهی ترمودینامیکی باز بود ، که بخشی از انرژی جنبشی جریان هوای مافوق صوت را به انرژی شیمیایی و الکتریکی تبدیل می کرد و به طور همزمان مسئله خنک کننده قاب هوا را حل می کرد. برای این منظور ، اجزای اصلی یک راکتور بازیابی حرارت شیمیایی با یک کاتالیزور طراحی شده است ، که در زیر پوست قاب هوا قرار گرفته است.
پوست هواپیما در مکان هایی که بیشتر تحت فشار گرمایی قرار می گرفت دارای پوستی دو لایه بود. بین لایه های پوسته ، یک کاتالیزور ساخته شده از یک ماده مقاوم در برابر حرارت ("اسفنج نیکل") وجود داشت که یک زیرسیستم خنک کننده فعال با راکتورهای بازیابی حرارت شیمیایی بود. طبق محاسبات ، در تمام حالتهای پرواز مافوق صوت ، دمای عناصر چارچوب GLA از 800-850 درجه سانتی گراد تجاوز نمی کند.
GLA شامل یک موتور رمجت با احتراق مافوق صوت با بدنه هوا و موتور اصلی (نگهدارنده)-یک موتور مغناطیس پلاسما-شیمیایی (MPKhD) است. MPKhD برای کنترل جریان هوا با استفاده از شتاب دهنده مغناطیسی-گازی دینامیکی (شتاب دهنده MHD) و تولید برق با استفاده از ژنراتور MHD طراحی شده است. قدرت این ژنراتور تا 100 مگاوات بود ، که به اندازه کافی برای تغذیه یک لیزر با قابلیت برخورد با اهداف مختلف در مدارهای نزدیک زمین کافی بود.
فرض بر این بود که MPKM در اواسط پرواز می تواند سرعت پرواز را در طیف وسیعی از شماره پرواز پرواز تغییر دهد. به دلیل کند شدن جریان مافوق صوت توسط میدان مغناطیسی ، شرایط مطلوبی در محفظه احتراق مافوق صوت ایجاد شد. طی آزمایشات در TsAGI مشخص شد که سوخت هیدروکربنی ایجاد شده در چارچوب مفهوم آژاکس چندین برابر سریعتر از هیدروژن می سوزد.شتاب دهنده MHD می تواند محصولات احتراق را "تسریع" کند و حداکثر سرعت پرواز را به M = 25 برساند ، که خروجی را به مدار نزدیک زمین تضمین می کند.
نسخه غیرنظامی هواپیمای مافوق صوت برای سرعت پرواز 6000-12000 کیلومتر در ساعت ، برد پرواز تا 19000 کیلومتر و حمل 100 مسافر طراحی شده است. در مورد تحولات نظامی پروژه آژاکس اطلاعاتی در دست نیست.
مفهوم ابرصوت روسی - موشک و PAK DA
کار انجام شده در اتحاد جماهیر شوروی و در اولین سالهای وجود روسیه جدید بر روی فناوریهای مافوق صوت این امکان را فراهم می آورد که ادعا شود متدولوژی داخلی اصلی و زمینه های علمی و فنی حفظ شده و برای ایجاد GLA روسی - هر دو در موشک استفاده شده است. و نسخه های هواپیما
در سال 2004 ، در طول تمرینات ستادی فرماندهی امنیت 2004 ، رئیس جمهور روسیه V. V. پوتین بیانیه ای داد که هنوز ذهن "عموم مردم" را برانگیخته است. "آزمایشات و برخی آزمایشات انجام شد … به زودی نیروهای مسلح روسیه سیستم های رزمی را دریافت خواهند کرد که قادر به کار در فواصل بین قاره ای ، با سرعت مافوق صوت ، با دقت زیاد ، با مانور گسترده در ارتفاع و جهت ضربه هستند. این مجتمع ها نمونه هایی از دفاع ضد موشکی ، موجود یا امیدوار کننده را ناامید کننده می کند."
برخی از رسانه های داخلی این اظهارات را به بهترین شکل تفسیر کردند. به عنوان مثال: "اولین موشک مانور مافوق صوت جهان در روسیه توسعه یافت که از بمب افکن استراتژیک Tu-160 در فوریه 2004 ، هنگامی که تمرینات فرماندهی امنیت 2004 انجام شد ، پرتاب شد."
در حقیقت ، یک موشک بالستیک RS-18 "Stilet" با تجهیزات رزمی جدید در طول این رزمایش پرتاب شد. به جای یک کلاهک معمولی ، RS-18 دارای نوعی دستگاه بود که می توانست ارتفاع و جهت پرواز را تغییر دهد و در نتیجه بر هرگونه دفاع موشکی از جمله آمریکایی غلبه کند. ظاهراً دستگاه آزمایش شده در تمرین امنیت 2004 یک موشک کروز مافوق صوت X-90 (GKR) بود که در دفتر طراحی رادوگا در اوایل دهه 1990 توسعه یافت.
با توجه به ویژگی های عملکرد این موشک ، بمب افکن استراتژیک Tu-160 می تواند دو فروند X-90 را سوار کند. بقیه مشخصات به این شکل است: جرم موشک 15 تن است ، موتور اصلی یک موتور اسکرم جت است ، شتاب دهنده پیشرانه جامد است ، سرعت پرواز 4-5 متر ، ارتفاع پرتاب 7000 متر ، پرواز است ارتفاع 7000-20000 متر ، برد پرتاب 3000-3500 کیلومتر ، تعداد کلاهک 2 ، عملکرد کلاهک 200 کیلو تن است.
در مورد این که کدام هواپیما یا موشک بهتر است ، هواپیماها اغلب از دست می روند ، زیرا موشک ها سریعتر و م effectiveثرتر هستند. و هواپیما حامل موشک های کروز شد که می تواند اهداف را در فاصله 2500-5000 کیلومتری مورد اصابت قرار دهد. با پرتاب موشک به سوی هدف ، بمب افکن استراتژیک وارد منطقه مخالف پدافند هوایی نشد ، بنابراین هیچ فایده ای برای ابرصوت بودن آن وجود نداشت.
"رقابت مافوق صوت" بین هواپیما و موشک در حال نزدیک شدن به یک شکست جدید با نتیجه قابل پیش بینی است - موشک ها دوباره از هواپیماها جلوتر هستند.
بیایید شرایط را ارزیابی کنیم. هواپیمایی دوربرد که بخشی از نیروهای هوافضای روسیه است ، مجهز به 60 هواپیمای توربوپراپ Tu-95MS و 16 بمب افکن جت Tu-160 است. عمر مفید Tu-95MS 5 تا 10 سال دیگر به پایان می رسد. وزارت دفاع تصمیم گرفته است تعداد Tu-160 را به 40 واحد افزایش دهد. کار مدرن سازی Tu-160 در حال انجام است. بنابراین ، Tu-160M های جدید به زودی وارد نیروهای هوافضا می شوند. دفتر طراحی توپولف همچنین توسعه دهنده اصلی مجموعه هواپیمایی دوربرد امیدوار کننده (PAK DA) است.
"دشمن بالقوه" ما بیکار ننشسته است ، او در توسعه مفهوم اعتصاب جهانی سریع (PGS) سرمایه گذاری می کند. بودجه نظامی ایالات متحده از نظر بودجه به میزان قابل توجهی از قابلیت های بودجه روسیه بیشتر است. وزارت دارایی و وزارت دفاع در مورد میزان بودجه برنامه تسلیحات دولتی تا سال 2025 بحث می کنند.و ما نه تنها در مورد هزینه های جاری برای خرید تسلیحات و تجهیزات نظامی جدید صحبت می کنیم ، بلکه در مورد پیشرفتهای امیدوار کننده ای نیز صحبت می کنیم که شامل فناوری های PAK DA و GLA می شود.
در ایجاد مهمات مافوق صوت (موشک یا پرتابه) ، همه چیز روشن نیست. مزیت آشکار ابرصوت سرعت ، زمان کوتاه نزدیک شدن به هدف و ضمانت بالای غلبه بر سیستم های پدافند هوایی و موشکی است. با این حال ، مشکلات زیادی وجود دارد - هزینه بالای مهمات یکبار مصرف ، پیچیدگی کنترل هنگام تغییر مسیر پرواز. همین کاستی ها هنگام کاهش یا بسته شدن برنامه ها برای هایپراسوند سرنشین دار ، یعنی برای هواپیماهای مافوق صوت ، به بحث های قاطع تبدیل شد.
مشکل گران بودن مهمات را می توان با حضور در هواپیما یک مجتمع محاسباتی قدرتمند برای محاسبه پارامترهای بمباران (پرتاب) ، که بمب ها و موشک های معمولی را به سلاح های دقیق تبدیل می کند ، حل کرد. سیستم های محاسباتی مشابه نصب شده در کلاهک های موشک های مافوق صوت این امکان را فراهم می کند که آنها را با کلاس سلاح های استراتژیک با دقت بالا برابر قرار دهیم ، که به گفته متخصصان نظامی PLA ، می تواند جایگزین سیستم های ICBM شود. وجود موشک های بردبرد استراتژیک GLA ، نیاز به حفظ هوانوردی دوربرد را به دلیل محدودیت در سرعت و اثربخشی استفاده از جنگ ، زیر سوال می برد.
ظاهر شدن در زرادخانه هر ارتش از یک موشک ضد هوایی مافوق صوت (GZR) ، هوانوردی استراتژیک را مجبور می کند در فرودگاه ها "پنهان" شود. حداکثر فاصله ای که می توان از موشک های کروز بمب افکن استفاده کرد ، چنین موشک های هوایی در عرض چند دقیقه عبور می کنند. افزایش برد ، دقت و قابلیت مانور GZR به آنها اجازه می دهد تا ICBM های دشمن را در هر ارتفاعی ساقط کرده و همچنین حمله گسترده بمب افکن های استراتژیک را قبل از رسیدن به خطوط پرتاب موشک های کروز مختل کنند. احتمالاً خلبان "استراتژیست" پرتاب سامانه موشکی پدافند هوایی را تشخیص می دهد ، اما بعید است او فرصتی برای منحرف کردن هواپیما از شکست داشته باشد.
تحولات GLA ، که اکنون به شدت در کشورهای توسعه یافته انجام می شود ، نشان می دهد که جستجوی یک ابزار (سلاح) قابل اطمینان که می تواند انهدام زرادخانه هسته ای دشمن را قبل از استفاده از سلاح های هسته ای تضمین کند ، به عنوان آخرین استدلال در حال انجام است. در حفاظت از حاکمیت دولت سلاح های مافوق صوت همچنین می توانند در مراکز اصلی قدرت سیاسی ، اقتصادی و نظامی دولت استفاده شوند.
ابر صدا در روسیه فراموش نشده است ، کار برای ایجاد سلاح های موشکی بر اساس این فناوری (ICBM های Sarmat ، ICBM های Rubezh ، X-90) در حال انجام است ، اما تنها به یک نوع سلاح ("سلاح معجزه آسا" ، "سلاح های تلافی جویانه") تکیه می کند.) حداقل صحیح نخواهد بود.
هنوز هیچ شفافیتی در ایجاد PAK DA وجود ندارد ، زیرا الزامات اساسی برای هدف و کاربرد رزمی آن هنوز ناشناخته است. بمب افکن های راهبردی موجود ، به عنوان اجزای سه گانه هسته ای روسیه ، به دلیل ظهور انواع جدید سلاح ها ، از جمله سلاح های مافوق صوت ، اهمیت خود را به تدریج از دست می دهند.
دوره "مهار" روسیه ، که وظیفه اصلی ناتو اعلام شده است ، به طور عینی می تواند منجر به تجاوز به کشور ما شود ، که در آن ارتشهای پیمان آتلانتیک شمالی آموزش دیده و مسلح به ابزارهای مدرن شرکت خواهند کرد. از نظر تعداد پرسنل و سلاح ، ناتو 5-10 بار از روسیه پیشی گرفته است. یک "کمربند بهداشتی" در اطراف روسیه ، شامل پایگاه های نظامی و مواضع دفاع موشکی در حال ساخت است. اساساً ، فعالیتهای تحت رهبری ناتو در اصطلاح نظامی به عنوان آماده سازی عملیاتی تئاتر عملیات (تئاتر عملیات) توصیف می شوند. در عین حال ، ایالات متحده همچنان منبع اصلی تامین تسلیحات است ، همانطور که در جنگ جهانی اول و دوم بود.
یک بمب افکن استراتژیک مافوق صوت می تواند در عرض یک ساعت خود را در هر نقطه از جهان و در هر مرکز نظامی (پایگاه) پیدا کند ، جایی که منابع مورد نیاز گروه های نظامی از جمله "کمربند بهداشتی" از آنجا تامین می شود. آسیب پذیری کم در برابر سیستم های دفاع موشکی و پدافند هوایی ، می تواند چنین اشیایی را با سلاح های غیر هسته ای با دقت بالا نابود کند.وجود چنین GLA در زمان صلح بازدارنده دیگری برای حامیان ماجراجویی های نظامی جهانی خواهد بود.
GLA غیرنظامی می تواند مبنای فنی دستیابی به موفقیت در توسعه پروازهای بین قاره ای و فناوری های فضایی شود. زمینه های علمی و فنی برای پروژه های Tu-2000 ، M-19 و Ajax هنوز مرتبط است و ممکن است مورد تقاضا باشد.
PAK DA آینده چه خواهد بود - زیر صوت با SGKR یا مافوق صوت با سلاح های معمولی اصلاح شده ، به عهده مشتریان است - وزارت دفاع و دولت روسیه.
"هر کس با محاسبه اولیه قبل از نبرد برنده شود ، شانس های زیادی دارد. هر کس با محاسبه قبل از نبرد پیروز نشود ، شانس کمی دارد. هر کس شانس زیادی داشته باشد برنده است. کسانی که شانس کمی دارند برنده نمی شوند. علاوه بر این ، کسی که اصلا فرصتی ندارد. " / سان تزو ، "هنر جنگ" /
الکسی لئونکوف ، کارشناس نظامی
