Joseph Norman
0 
3841
9
Ostrzeżenia przed rosyjską bronią hipersoniczną, przed którą Stany Zjednoczone nie mogą się obronić, mogły sprawić, że w zeszłym tygodniu biegałeś do schronu przeciwbombowego. Ale czym właściwie jest ta broń i jak działa?
Prezydent Rosji Władimir Putin po raz pierwszy ogłosił broń hipersoniczną o kryptonimie Avangard w przemówieniu w marcu. W zeszłym tygodniu amerykańskie źródła wywiadowcze poinformowały CNBC, że broń została pomyślnie przetestowana wiele razy i może być gotowa do użycia do 2020 r.
Rosjanie ujawnili kilka konkretnych szczegółów na temat broni, ale z dostępnych informacji wynika, że jest to tak zwany hipersoniczny pojazd szybowcowy, powiedział Thomas Juliano, adiunkt inżynierii lotniczej na Uniwersytecie Notre Dame, który specjalizuje się w hipersonikach. lot.
Putin twierdził, że pojazd jest w stanie osiągnąć prędkość 20 Macha - lub 20 razy większą niż prędkość dźwięku - i może omijać obecne amerykańskie systemy obrony przeciwrakietowej. Niepokojące jest to, że według źródeł wywiadu pojazd prawdopodobnie może nosić głowicę nuklearną. [7 technologii, które przekształciły wojnę]
Zamiast generować własną moc potrzebną do osiągnięcia prędkości hipersonicznych, pojazd szybowcowy łapie przejażdżkę na szczycie międzykontynentalnego pocisku balistycznego (ICBM). Zazwyczaj te rakiety lecą w kosmos po łukowej trajektorii, zanim uwolnią głowice bojowe w pobliżu szczytu paraboli, a te głowice spadają z powrotem na cel z prędkością hipersoniczną pod wpływem siły grawitacji.
Jednak zamiast spadać z powrotem na Ziemię, Avangard ponownie wchodzi do atmosfery pod kątem, a jego aerodynamiczny kształt generuje siłę nośną, która pozwala mu ześlizgiwać się z prędkością hipersoniczną, mówi Juliano, co pozwala mu podróżować dalej i manewrować podczas opadania.
Hiper inżynieria
Pojazd wydaje się być zgodny z projektem znanym jako „falujący” - powiedział Juliano. Waveridery to naddźwiękowe samoloty, które mają kadłuby w kształcie klina, specjalnie zaprojektowane do generowania siły nośnej przez surfowanie po fali uderzeniowej generowanej, gdy jego własny samolot uderza w powietrze z dużą prędkością.
Jest to ważne na większych wysokościach, gdzie gęstość powietrza jest niska, co utrudnia uzyskanie siły nośnej przy użyciu konwencjonalnych konstrukcji skrzydeł. A ponieważ nie potrzebuje dużych skrzydeł, pojazd jest bardziej opływowy, a zmniejszony opór pozwala na utrzymanie prędkości na znacznie dłuższym dystansie, powiedział Juliano..
Jak powiedział Juliano, zbudowanie pojazdu, który może tolerować prędkości hipersoniczne i generowane przez nie temperatury, nie jest łatwym zadaniem. Ale konstrukcja, którą wybrali Rosjanie, pozwala obejść jedno z głównych wyzwań: napęd. [Zdjęcia: Hypersonic Jet może lecieć 10 razy szybciej niż dźwięk]
„Zaprojektowanie udanego układu napędowego z prędkością 10 Macha lub wyższą jest niezwykle trudne” - powiedział. „Umieszczając szybowiec na szczycie międzykontynentalnej rakiety balistycznej, unikasz konieczności projektowania udanego silnika hipersonicznego do oddychania powietrzem”.
Sterowanie pojazdem przy tak dużych prędkościach jest jednak nadal niesamowicie trudne - Rosjanie twierdzą, że Avangard jest bardzo zwrotny i na podstawie wygenerowanego komputerowo wideo zawartego w adresie Putina wydaje się, że ma kilka klap podobnych do płatów używanych przez samoloty do zmiany. kierunek.
Regulacja płatów przy prędkościach hipersonicznych nie jest łatwym zadaniem, ponieważ fala uderzeniowa może mieć złożone interakcje z powietrzem przepływającym po powierzchni pojazdu, powodując „nieliniowe” zachowanie, powiedział Juliano..
Oznacza to, że drobne korekty mogą mieć duży wpływ, co utrudnia obliczenie, o ile przesunąć klapę lub płat. „Musi być precyzyjny, musi działać szybko, a środowisko jest znacznie trudniejsze do przewidzenia” - powiedział.
Niemniej jednak Juliano uważa, że rosyjskie roszczenia są wiarygodne, ponieważ technologia jest rozwijana od jakiegoś czasu. Stany Zjednoczone przetestowały własną wersję, nazwaną Hypersonic Technology Vehicle 2, w 2010 i 2011 roku, ale oba loty zakończyły się niepowodzeniem. Chiny mają również system eksperymentalny o nazwie kodowej DF-ZF.
Po co to jest?
Rosyjskie wysiłki zmierzające do opracowania hipersonicznych pojazdów szybowcowych są wyraźnie ukierunkowane na unikanie amerykańskich systemów obrony przeciwrakietowej - powiedział Pavel Podvig, niezależny analityk specjalizujący się w rosyjskim arsenale nuklearnym. [Czy USA mogłyby powstrzymać broń nuklearną?]
Obecne amerykańskie systemy obronne są zaprojektowane tak, aby usuwać konwencjonalne głowice z międzykontynentalnych rakiet międzykontynentalnych po przewidywalnych trajektoriach balistycznych, gdy są one jeszcze w kosmosie; Obrona ta nie jest dobrze przystosowana do przechwytywania broni lecącej z dużą prędkością w atmosferze, powiedział Podvig. W przeciwieństwie do tradycyjnych głowic, pojazdy będą mogły manewrować wokół obrony.
Ale Podvig powiedział, że nie jest jasne, czy broń naprawdę zapewnia przydatne dodatkowe zdolności wojskowe. „Został opisany jako broń szukająca misji” - powiedział. „Uważam, że tak naprawdę nie potrzebujesz tego rodzaju zdolności. Nie zmienia to zbytnio zdolności trafiania w cele”.
Podvig zwrócił uwagę, że międzykontynentalny pocisk balistyczny SS-19, na którym podczas testów znajdował się Avangard, zwykle posiada sześć konwencjonalnych głowic. Jeśli celem jest przeciwdziałanie systemom obrony przeciwrakietowej, równie łatwo byłoby przytłoczyć je większą liczbą standardowych głowic - powiedział..
Ale taka broń może wywołać niebezpieczną niepewność, powiedział Podvig, ponieważ nie jest objęta traktatami o kontroli zbrojeń, takimi jak New START, które wymagają od krajów zgłaszania liczby, rodzaju i lokalizacji broni jądrowej, takiej jak międzykontynentalne międzykontynentalne rakiety balistyczne. Ponadto możliwości i potencjalne zastosowania szybowców hipersonicznych są nadal niejasne.
„Systemy te stwarzają większe ryzyko błędnych obliczeń” - powiedział Podvig - „i nie jest jasne, czy możemy skutecznie radzić sobie z tym ryzykiem”.
Starając się zmniejszyć część tej niepewności, Pentagon prawdopodobnie rozważa umieszczenie czujników kosmicznych w celu wykrycia broni hipersonicznej, według Space News. Podejście to wymagałoby kosztownej konstelacji satelitów, ale byłoby lepsze w wykrywaniu broni szybującej w górnych warstwach atmosfery, a także pozwalałoby widzieć dalej niż systemy naziemne ograniczone horyzontem.
Podvig mówi, że odpowiednio zaprojektowany system tego rodzaju powinien być w stanie wykryć broń hipersoniczną w locie, ale nie jest jasne, czy ułatwiłoby to przechwytywanie tak szybkich i zwrotnych pojazdów.
Pierwotnie opublikowano w dniu .