Hyperschallangriffssysteme der neuen Generation. Russische Hyperschallflugzeuge. Unbemannte Hyperschallflugzeuge

Ein typisches Passagierflugzeug fliegt mit einer Geschwindigkeit von etwa 900 km/h. Ein militärischer Kampfjet kann etwa die dreifache Geschwindigkeit erreichen. Moderne Ingenieure aus der Russischen Föderation und anderen Ländern der Welt entwickeln jedoch aktiv noch schnellere Maschinen – Hyperschallflugzeuge. Was sind die Besonderheiten der relevanten Konzepte?

Kriterien für ein Hyperschallflugzeug

Was ist ein Hyperschallflugzeug? Darunter versteht man üblicherweise ein Gerät, das mit einer Geschwindigkeit fliegen kann, die um ein Vielfaches höher ist als die Schallgeschwindigkeit. Die Ansätze der Forscher zur Bestimmung des spezifischen Indikators sind unterschiedlich. Eine gängige Methode besteht darin, dass ein Flugzeug als Hyperschallflugzeug gilt, wenn es ein Vielfaches der Geschwindigkeitsindikatoren der schnellsten modernen Überschallfahrzeuge erreicht. Das sind ungefähr 3-4.000 km/h. Das heißt, ein Hyperschallflugzeug muss, wenn man sich an diese Methodik hält, eine Geschwindigkeit von 6.000 km/h erreichen.

Unbemannte und kontrollierte Fahrzeuge

Auch hinsichtlich der Festlegung der Kriterien für die Einstufung eines bestimmten Geräts als Flugzeug können sich die Ansätze der Forscher unterscheiden. Es gibt eine Version, dass nur solche Maschinen als solche eingestuft werden können, die von einer Person gesteuert werden. Es gibt eine Sichtweise, nach der ein unbemanntes Fahrzeug auch als Luftfahrzeug betrachtet werden kann. Daher klassifizieren einige Analysten Maschinen des betreffenden Typs in solche, die der menschlichen Kontrolle unterliegen, und solche, die autonom funktionieren. Eine solche Aufteilung kann gerechtfertigt sein, da unbemannte Fahrzeuge weitaus beeindruckendere technische Eigenschaften aufweisen können, beispielsweise hinsichtlich Überlastung und Geschwindigkeit.

Gleichzeitig betrachten viele Forscher Hyperschallflugzeuge als ein einziges Konzept, bei dem die Geschwindigkeit der Schlüsselindikator ist. Dabei spielt es keine Rolle, ob ein Mensch am Steuer des Geräts sitzt oder die Maschine von einem Roboter gesteuert wird – Hauptsache, das Flugzeug ist schnell genug.

Abheben – selbstständig oder mit fremder Hilfe?

Es gibt eine weit verbreitete Klassifizierung von Hyperschallflugzeugen, die darauf basiert, sie in die Kategorie derjenigen einzuteilen, die selbstständig starten können, oder in solche, die auf einem leistungsstärkeren Träger – einer Rakete oder einem Frachtflugzeug – platziert werden müssen. Es gibt einen Standpunkt, nach dem es richtig ist, vor allem diejenigen als Geräte der betrachteten Art einzustufen, die in der Lage sind, selbstständig oder mit minimaler Beteiligung anderer Ausrüstungsarten zu starten. Allerdings sollten diejenigen Forscher, die glauben, dass das Hauptkriterium, das ein Hyperschallflugzeug charakterisiert, die Geschwindigkeit, bei jeder Klassifizierung im Vordergrund stehen. Ob das Flugzeug als unbemannt, kontrolliert, selbstständig oder mit Hilfe anderer Maschinen startend eingestuft wird – wenn der entsprechende Indikator die oben genannten Werte erreicht, handelt es sich um ein Hyperschallflugzeug.

Hauptprobleme von Hyperschalllösungen

Die Konzepte für Hyperschalllösungen sind viele Jahrzehnte alt. Im Laufe der Jahre der Entwicklung der entsprechenden Gerätetypen haben Weltingenieure eine Reihe bedeutender Probleme gelöst, die objektiv verhindern, dass die Produktion von „Hyperschallflugzeugen“ in Produktion geht – ähnlich wie bei der Organisation der Produktion von Turboprop-Flugzeugen.

Die Hauptschwierigkeit bei der Entwicklung von Hyperschallflugzeugen besteht darin, einen Motor zu schaffen, der ausreichend energieeffizient sein kann. Ein weiteres Problem besteht darin, die notwendigen Geräte bereitzustellen. Tatsache ist, dass die Geschwindigkeit eines Hyperschallflugzeugs in den oben diskutierten Werten eine starke Erwärmung des Körpers aufgrund der Reibung mit der Atmosphäre impliziert.

Heute werden wir uns einige Beispiele erfolgreicher Prototypen von Flugzeugen des entsprechenden Typs ansehen, deren Entwickler bei der erfolgreichen Lösung der genannten Probleme erhebliche Fortschritte erzielen konnten. Lassen Sie uns nun die berühmtesten Entwicklungen der Welt im Hinblick auf die Entwicklung von Hyperschallflugzeugen des betreffenden Typs untersuchen.

von Boeing

Das schnellste Hyperschallflugzeug der Welt ist laut einigen Experten die amerikanische Boeing X-43A. So wurde beim Testen dieses Geräts festgestellt, dass es Geschwindigkeiten von über 11.000 km/h erreichte. Das ist etwa 9,6-mal schneller

Was ist am Hyperschallflugzeug X-43A besonders bemerkenswert? Die Eigenschaften dieses Flugzeugs sind wie folgt:

Die bei Tests ermittelte Höchstgeschwindigkeit beträgt 11.230 km/h;

Spannweite - 1,5 m;

Körperlänge - 3,6 m;

Triebwerk – Direktströmungs-Staustrahltriebwerk mit Überschallverbrennung;

Kraftstoff - Luftsauerstoff, Wasserstoff.

Es ist festzuhalten, dass das betreffende Gerät eines der umweltfreundlichsten ist. Tatsache ist, dass der verwendete Kraftstoff praktisch keine schädlichen Verbrennungsprodukte freisetzt.

Das Hyperschallflugzeug X-43A wurde gemeinsam von NASA-Ingenieuren sowie der Orbical Science Corporation und Minocraft entwickelt. entstand vor ca. 10 Jahren. In seine Entwicklung wurden rund 250 Millionen US-Dollar investiert. Die konzeptionelle Neuheit des betreffenden Flugzeugs besteht darin, dass es mit dem Ziel konzipiert wurde, die neueste Antriebstechnologie zu testen.

Entwicklung aus der Orbitalwissenschaft

Dem Unternehmen Orbital Science, das, wie oben erwähnt, an der Entwicklung der X-43A beteiligt war, gelang es auch, ein eigenes Hyperschallflugzeug zu entwickeln – die X-34.

Seine Höchstgeschwindigkeit beträgt mehr als 12.000 km/h. Bei praktischen Tests wurde dies zwar nicht erreicht – außerdem war es nicht möglich, den vom X43-A-Flugzeug angezeigten Indikator zu erreichen. Das betreffende Flugzeug wird beschleunigt, wenn die mit Feststofftreibstoff betriebene Pegasus-Rakete aktiviert wird. Der X-34 wurde erstmals im Jahr 2001 getestet. Das betreffende Flugzeug ist deutlich größer als das Boeing-Flugzeug – seine Länge beträgt 17,78 m, seine Flügelspannweite beträgt 8,85 m. Die maximale Flughöhe des Hyperschallfahrzeugs von Orbical Science beträgt 75 Kilometer.

Flugzeuge aus Nordamerika

Ein weiteres berühmtes Hyperschallflugzeug ist die X-15 von North American. Analysten stufen diesen Apparat als experimentell ein.

Es ist ausgestattet, was einigen Experten einen Grund gibt, es tatsächlich nicht als Flugzeug einzustufen. Das Vorhandensein von Raketentriebwerken ermöglicht jedoch insbesondere die Leistung des Geräts. So wurde es bei einem der Tests in diesem Modus von Piloten getestet. Der Zweck des X-15-Geräts besteht darin, die Besonderheiten von Hyperschallflügen zu untersuchen, bestimmte Designlösungen, neue Materialien und Kontrollfunktionen solcher Maschinen in verschiedenen Schichten der Atmosphäre zu bewerten. Bemerkenswert ist, dass es bereits 1954 genehmigt wurde. Die X-15 fliegt mit einer Geschwindigkeit von mehr als 7.000 km/h. Seine Flugreichweite beträgt mehr als 500 km, seine Flughöhe übersteigt 100 km.

Das schnellste Serienflugzeug

Die oben untersuchten Hyperschallfahrzeuge gehören tatsächlich zur Forschungskategorie. Es wird nützlich sein, einige Serienmodelle von Flugzeugen zu berücksichtigen, deren Eigenschaften denen von Hyperschallflugzeugen ähneln oder (nach der einen oder anderen Methodik) Hyperschallflugzeuge sind.

Zu diesen Maschinen gehört die amerikanische Entwicklung der SR-71. Einige Forscher neigen nicht dazu, dieses Flugzeug als Hyperschallflugzeug einzustufen, da seine Höchstgeschwindigkeit etwa 3,7 Tausend km/h beträgt. Zu seinen bemerkenswertesten Merkmalen gehört sein Abfluggewicht, das über 77 Tonnen beträgt. Die Länge des Geräts beträgt mehr als 23 m, die Flügelspannweite beträgt mehr als 13 m.

Die russische MiG-25 gilt als eines der schnellsten Militärflugzeuge. Das Gerät kann Geschwindigkeiten von mehr als 3,3 Tausend km/h erreichen. Das maximale Startgewicht eines russischen Flugzeugs beträgt 41 Tonnen.

Damit gehört die Russische Föderation auf dem Markt für serielle Lösungen mit hyperschallähnlichen Eigenschaften zu den Spitzenreitern. Doch was lässt sich über die russischen Entwicklungen bei „klassischen“ Hyperschallflugzeugen sagen? Sind Ingenieure aus der Russischen Föderation in der Lage, eine Lösung zu entwickeln, die mit Maschinen von Boeing und Orbital Scence konkurrenzfähig ist?

Russische Hyperschallfahrzeuge

Derzeit befindet sich das russische Hyperschallflugzeug in der Entwicklung. Aber es geht recht aktiv voran. Die Rede ist vom Flugzeug Yu-71. Die ersten Tests fanden Medienberichten zufolge im Februar 2015 in der Nähe von Orenburg statt.

Es wird davon ausgegangen, dass das Flugzeug für militärische Zwecke eingesetzt wird. Somit kann ein Hyperschallfahrzeug bei Bedarf zerstörerische Waffen über große Entfernungen liefern, das Territorium überwachen und auch als Element von Angriffsflugzeugen eingesetzt werden. Einige Forscher glauben, dass dies im Zeitraum 2020-2025 der Fall sein wird. Die Strategic Missile Forces erhalten etwa 20 Flugzeuge des entsprechenden Typs.

In den Medien gibt es Informationen darüber, dass das fragliche russische Hyperschallflugzeug auf der ballistischen Rakete Sarmat montiert wird, die sich ebenfalls in der Entwurfsphase befindet. Einige Analysten glauben, dass das in der Entwicklung befindliche Hyperschallfahrzeug Yu-71 nichts anderes als ein Sprengkopf ist, der in der letzten Flugphase von der ballistischen Rakete getrennt werden muss, um dann dank der hohen Manövrierfähigkeit des Flugzeugs die Raketenabwehr zu überwinden Systeme.

Projekt „Ajax“

Zu den bemerkenswertesten Projekten im Zusammenhang mit der Entwicklung von Hyperschallflugzeugen gehört Ajax. Lassen Sie es uns genauer untersuchen. Das Hyperschallflugzeug Ajax ist eine konzeptionelle Entwicklung sowjetischer Ingenieure. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft begannen die Gespräche darüber bereits in den 80er Jahren. Zu den bemerkenswertesten Merkmalen gehört das Vorhandensein eines Wärmeschutzsystems, das das Gehäuse vor Überhitzung schützen soll. Daher schlugen die Entwickler des Ajax-Geräts eine Lösung für eines der oben identifizierten „Hyperschall“-Probleme vor.

Das traditionelle Wärmeschutzsystem für Flugzeuge besteht darin, spezielle Materialien an der Karosserie anzubringen. Die Ajax-Entwickler schlugen ein anderes Konzept vor, wonach das Gerät nicht vor äußerer Hitze geschützt, sondern Wärme in das Innere der Maschine gelassen und gleichzeitig deren Energieressource erhöht werden sollte. Als Hauptkonkurrent der sowjetischen Flugzeuge galt das in den USA entwickelte Hyperschallflugzeug „Aurora“. Aufgrund der Tatsache, dass Designer aus der UdSSR die Möglichkeiten des Konzepts erheblich erweiterten, wurden der Neuentwicklung jedoch vielfältige Aufgaben, insbesondere Forschungsaufgaben, übertragen. Wir können sagen, dass die Ajax ein Hyperschall-Mehrzweckflugzeug ist.

Werfen wir einen genaueren Blick auf die technologischen Innovationen, die von Ingenieuren aus der UdSSR vorgeschlagen wurden.

Daher schlugen die sowjetischen Entwickler von Ajax vor, die durch die Reibung des Flugzeugkörpers mit der Atmosphäre entstehende Wärme zu nutzen und in nutzbare Energie umzuwandeln. Technisch könnte dies durch die Platzierung zusätzlicher Schalen auf dem Gerät realisiert werden. Infolgedessen wurde so etwas wie ein zweites Korps gebildet. Sein Hohlraum sollte mit einer Art Katalysator gefüllt sein, beispielsweise einer Mischung aus brennbarem Material und Wasser. Die wärmeisolierende Schicht aus festem Material in Ajax sollte durch eine flüssige ersetzt werden, die einerseits den Motor schützen sollte, andererseits eine katalytische Reaktion fördern sollte, was mittlerweile möglich ist von einem endothermen Effekt begleitet sein – der Bewegung von Wärme von den äußeren Körperteilen nach innen. Theoretisch könnte die Kühlung der äußeren Teile des Geräts alles sein. Die überschüssige Wärme wiederum sollte genutzt werden, um den Wirkungsgrad des Flugzeugtriebwerks zu steigern. Gleichzeitig wäre es mit dieser Technologie möglich, durch die Reaktion des Kraftstoffs freien Wasserstoff zu erzeugen.

Über die weitere Entwicklung von Ajax liegen der Öffentlichkeit derzeit keine Informationen vor, die Umsetzung sowjetischer Konzepte in die Praxis halten Forscher jedoch für sehr vielversprechend.

Chinesische Hyperschallfahrzeuge

China wird zum Konkurrenten Russlands und der Vereinigten Staaten auf dem Markt für Hyperschalllösungen. Zu den bekanntesten Entwicklungen chinesischer Ingenieure gehört das Flugzeug WU-14. Es handelt sich um ein überschallgesteuertes Segelflugzeug, das auf einer ballistischen Rakete montiert ist.

Eine Interkontinentalrakete schickt ein Flugzeug in den Weltraum, von wo aus das Fahrzeug steil abstürzt und Hyperschallgeschwindigkeit entwickelt. Das chinesische Gerät kann auf verschiedenen Interkontinentalraketen mit einer Reichweite von 2.000 bis 12.000 km montiert werden. Es wurde festgestellt, dass die WU-14 bei Tests eine Geschwindigkeit von über 12.000 km/h erreichen konnte und damit laut einigen Analysten zum schnellsten Hyperschallflugzeug wurde.

Gleichzeitig halten es viele Forscher für nicht ganz legitim, die chinesische Entwicklung als Flugzeug einzustufen. So gibt es eine weit verbreitete Version, nach der das Gerät konkret als Sprengkopf einzustufen sei. Und sehr effektiv. Selbst die modernsten Raketenabwehrsysteme können bei einem Abwärtsflug mit der vorgegebenen Geschwindigkeit das Abfangen des entsprechenden Ziels nicht garantieren.

Es ist festzustellen, dass auch Russland und die Vereinigten Staaten Hyperschallfahrzeuge für militärische Zwecke entwickeln. Gleichzeitig unterscheidet sich das russische Konzept, nach dem es darum geht, Maschinen des entsprechenden Typs zu schaffen, deutlich von den von den Amerikanern und Chinesen umgesetzten technologischen Prinzipien, wie Daten in einigen Medien belegen. Daher konzentrieren Entwickler aus der Russischen Föderation ihre Bemühungen auf die Entwicklung von Flugzeugen, die mit einem Staustrahltriebwerk ausgestattet sind und vom Boden aus gestartet werden können. Russland plant, in dieser Richtung mit Indien zusammenzuarbeiten. Nach Ansicht einiger Analysten zeichnen sich nach dem russischen Konzept entwickelte Hyperschallfahrzeuge durch geringere Kosten und ein breiteres Anwendungsspektrum aus.

Gleichzeitig deutet das oben erwähnte russische Hyperschallflugzeug (Yu-71) nach Ansicht einiger Analysten auf den Einsatz auf Interkontinentalraketen hin. Wenn sich diese These als richtig erweist, können wir sagen, dass Ingenieure aus der Russischen Föderation beim Bau von Hyperschallflugzeugen gleichzeitig in zwei gängigen konzeptionellen Richtungen arbeiten.

Zusammenfassung

Das wahrscheinlich schnellste Hyperschallflugzeug der Welt, wenn wir über Flugzeuge unabhängig von ihrer Klassifizierung sprechen, ist immer noch die chinesische WU-14. Sie müssen sich jedoch darüber im Klaren sein, dass tatsächliche Informationen darüber, einschließlich solcher im Zusammenhang mit Tests, möglicherweise geheim gehalten werden. Dies steht im Einklang mit den Grundsätzen chinesischer Entwickler, die oft danach streben, ihre militärischen Technologien um jeden Preis geheim zu halten. Die Geschwindigkeit des schnellsten Hyperschallflugzeugs beträgt mehr als 12.000 km/h. Die amerikanische Entwicklung des X-43A „holt“ auf – viele Experten halten ihn für den schnellsten. Theoretisch können das Hyperschallflugzeug X-43A sowie das chinesische WU-14 mit der Entwicklung von Orbical Science mithalten, die für eine Geschwindigkeit von mehr als 12.000 km/h ausgelegt ist.

Die Eigenschaften des russischen Yu-71-Flugzeugs sind der breiten Öffentlichkeit noch nicht bekannt. Es ist durchaus möglich, dass sie den Parametern des chinesischen Flugzeugs nahe kommen. Russische Ingenieure entwickeln außerdem ein Hyperschallflugzeug, das unabhängig starten kann und nicht auf einer Interkontinentalrakete basiert.

Aktuelle Projekte von Forschern aus Russland, China und den USA haben auf die eine oder andere Weise einen Bezug zum militärischen Bereich. Hyperschallflugzeuge gelten unabhängig von ihrer möglichen Klassifizierung in erster Linie als Träger von Waffen, höchstwahrscheinlich von Atomwaffen. In den Arbeiten von Forschern aus verschiedenen Ländern der Welt gibt es jedoch Thesen, dass „Hyperschalltechnologien“ wie Nukleartechnologien durchaus friedlich sein könnten.

Es geht um die Entstehung erschwinglicher und zuverlässiger Lösungen, die es ermöglichen, die Massenproduktion von Maschinen des entsprechenden Typs zu organisieren. Der Einsatz solcher Geräte ist in den unterschiedlichsten Bereichen der Wirtschaftsentwicklung möglich. Die größte Nachfrage dürften Hyperschallflugzeuge in der Raumfahrt- und Forschungsindustrie finden.

Da die Produktionstechnologien für entsprechende Fahrzeuge immer günstiger werden, könnten Transportunternehmen Interesse zeigen, in solche Projekte zu investieren. Industrieunternehmen und Anbieter verschiedener Dienstleistungen könnten beginnen, „Hyperschall“ als Instrument zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen im Hinblick auf die Organisation internationaler Kommunikation in Betracht zu ziehen.

Die Prinzipien von Hyperschall-Schlagwaffen und die Grundlagen für ihren Kampfeinsatz wurden bereits in den 1930er Jahren im nationalsozialistischen Deutschland entwickelt. Erst nach der Wende im Zweiten Weltkrieg, 1942, wurde die Arbeit an der Entwicklung eines Hyperschall-Bombers eingestellt. Ist es möglich, dass Hyperschallangriffswaffen heute zurückkehren?

Das Monster von Doktor Zenger

Im Jahr 1933 begründete Dr. E. Zenger die Möglichkeit, ein Hyperschallflugzeug zu entwickeln, das auf 5900 m/s beschleunigen kann, um die oberen Schichten der Atmosphäre zu erreichen und bei einer anschließenden Reduzierung auf 10 km von dichten Schichten der Atmosphäre abzuprallen ( wie ein Stein aus dem Wasser) und fliegt bis zu einer Entfernung von 23400 km.

Das erste Hyperschallflugzeug wurde 1936 am Forschungsinstitut für Raketenflugtechnik (Trauen, Deutschland) entworfen und als „Antipodenbomber“ bezeichnet.

„Dr. Zengers Monster“ wog im betankten Zustand etwa 100 Tonnen; das Gerät sollte in einem Winkel von 30 Grad von etwa drei Kilometer langen Schienenführungen abgefeuert werden. Die Nutzlast betrug in diesem Fall etwa 0,3 Tonnen Sprengstoff. Bei erfolgreicher Umsetzung dieses Vorhabens wäre nahezu der gesamte Globus von deutschen Raketenangriffen bedroht.

Sofortiges globales Streikkonzept

Die Idee, Hyperschallraketen einzusetzen, erinnert stark an das moderne „Instant Global Strike Concept“, das in letzter Zeit vielen Politikern im Ausland den Kopf verdreht hat...

Die Versuche, Hyperschallraketen zu bauen, wurden fast unmittelbar nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs weltweit wieder aufgenommen und während des Kalten Krieges besonders intensiviert.

Die meisten Entwicklungen in diesem Zeitraum endeten im Stadium der experimentellen Entwicklung und Demonstration von Technologien – die Strukturmaterialien konnten der aerodynamischen Erwärmung bei Geschwindigkeiten über 5 M nicht standhalten. Die Steuerung des Geräts bei solchen Geschwindigkeiten und Überlastungen war unmöglich und eine hochpräzise Führung nicht möglich Das Ziel wurde praktisch nicht erreicht...

Das Interesse an Hyperschallwaffen ist mit der jüngsten Proklamation des Prompt Global Strike Concept und der Schaffung des Global Strike Command der US-Luftwaffe erneut gestiegen. So gab das US-Verteidigungsministerium im Mai 2003 offiziell den Beginn der Arbeiten an hochpräzisen nichtnuklearen Waffen bekannt, die in der Lage sind, Ziele überall auf der Welt „in Minuten oder Stunden“ zu treffen.

Gemäß dem angenommenen Konzept sollten die Angriffswaffen des Global Strike Command neben recht gut entwickelten und effektiven strategischen Raketensystemen wie Minuteman-III, Trident-II und strategischen Langstrecken-Marschflugkörpern künftig auch Hyperschallwaffen umfassen Flugzeuge mit nichtnuklearer Ausrüstung.

Die vielversprechendsten Modelle von HZLA (Hyperschallflugzeug) wurden bisher in den USA entwickelt, einem führenden Land auf diesem Gebiet. Unter den vielen entwickelten Varianten von Hyperschallflugzeugen haben drei Haupttypen von Gasflugzeugen inzwischen das Stadium der experimentellen Erprobung erreicht:

Hyperschall-Marschflugkörper (HZKR);

Luft- und Raumfahrtflugzeuge (VKS);

Gleitender Gefechtskopf (PGV).

Hyperschall-Marschflugkörper X-43A

Nachdem eine Reihe von Forschungsprogrammen zur Entwicklung von Hyperschall-Marschflugkörpern erfolglos durchgeführt wurden, konzentrierten sich die Hauptanstrengungen des militärisch-industriellen Komplexes der USA im Jahr 2004 auf das HyStrike-Projekt.

Die Standardanforderung bestand darin, den Reisemodus eines experimentellen GZV (M=6,5) in einer Höhe von 27,4 km zu demonstrieren und die maximale Reichweite in nicht mehr als 10 Flugminuten zu erreichen. Die größten Schwierigkeiten beim langfristigen Hyperschallflug eines solchen Geräts ergaben sich aufgrund der erheblichen aerodynamischen Erwärmung der Elemente eines solchen GZKR (siehe Abbildung 1).

Laut Vertrag mussten Boeing und Aerojet elf Testflüge durchführen, bei den letzten acht sollte das Gerät mit einem laufenden Triebwerk ausgestattet sein. Aerojet sollte 14 Versuchstriebwerke bauen: sechs für Bodentests und acht für den Flug.

Am 27. März 2004 fanden Flugtests eines neuen Versuchsmodells des GZLA-Typs X-43A statt. Zum Abwurf des Geräts wurde auch ein B-52-Trägerflugzeug und zur Beschleunigung der GZLA eine Pegasus-Rakete eingesetzt. Der Start erfolgte in einer Höhe von 12 km. Die Trennung des Geräts vom Pegasus-Beschleuniger erfolgte in einer Höhe von 29 km, dann schaltete sich das Staustrahltriebwerk ein und lief 10 Sekunden lang.

Durch schnelles Gleiten und Sinken konnte eine Geschwindigkeit von 7 M, also 8350 km/h, erreicht werden. Anderen Angaben zufolge betrug die Geschwindigkeit der X-43A 11.265 km/h (bzw. 9,8 m) bei einer Flughöhe von 33,5 km. Nach Einschätzung von Experten ist eine geringere Fluggeschwindigkeit realistischer. Die Ergebnisse dieses Experiments bildeten die Grundlage für die Entwicklung eines neuen GZLA-Typs X-51A.

Ein Konsortium aus drei Organisationen – dem US Air Force Research Laboratory AFRL (Air Force Research Laboratory) sowie Boeing und Pratt & Whitney – hat ein Programm zur Entwicklung und Flugerprobung eines solchen Hyperschallflugzeugs entwickelt.

Die Entwicklung des GZLA konzentrierte sich auf die Entwicklung eines vielversprechenden Staustrahltriebwerks vom Typ WaveRider. Bis 2009 haben die Unternehmen Boeing und Pratt & Whitney die Bodentests des Triebwerks einschließlich seines Treibstoffsystems abgeschlossen. Die Air Force AFRL stellte 250 Millionen US-Dollar für Tests bereit. Mit diesen Mitteln sollten vier Testflüge durchgeführt werden, die Ende Oktober – Anfang November 2009 stattfinden sollten.

Die Boeing Corporation hat vier Prototypen (Versuchsmodelle) der GZLA gebaut. Dem Projekt zufolge soll ein Hyperschallfahrzeug vom Typ X-51A eine Geschwindigkeit von bis zu 7 Mach erreichen.

Nach dem Flugtestzyklus muss über die weitere Finanzierung des Projekts oder dessen Beendigung entschieden werden. Boeing selbst äußerte die Absicht, zwei weitere Muster für weitere Flugtests zu bauen. Alle experimentellen GZLA-Proben waren Einwegproben. Gleichzeitig war die X-51A nach offiziellen Angaben kein Waffenmodell, sondern diente lediglich der Modellierung und Erprobung neuer Technologien. Basierend auf den erzielten Ergebnissen hätte das Verteidigungsministerium die Entwicklung neuer Typen von Hyperschall-Raketenwaffen für die US-Armee anordnen müssen. Die Boeing Corporation beabsichtigt außerdem, weiterhin auf Initiative an der X-51A zu arbeiten, mit dem Ziel, auf dieser Basis einen vielversprechenden GZKR-Typ X-51A+ zu schaffen.

Nach Angaben der Entwickler wird diese vielversprechende Hyperschallrakete (X-51A+) die Fähigkeit haben, die Flugrichtung abrupt zu ändern, ein Ziel selbstständig zu finden, es zu identifizieren und unter Bedingungen aktiver elektronischer Gegenmaßnahmen zu zerstören. Die entsprechenden Bordkontrollsysteme für GZV werden bereits mit Mitteln der US Air Force erstellt.

Die Tests in der Anfangsphase wurden im statischen Modus mit einem Modell des experimentellen Hyperschallfahrzeugs das Flugzeug und die GZLA.

Die Boeing X-51A flog erstmals im Dezember 2009 als schwebende Fracht unter der Tragfläche eines B-52-Bombers (siehe Abbildung 2). Während des Versuchsfluges wurde die Auswirkung einer schwebenden Rakete auf die Steuerbarkeit des Flugzeugs sowie das Zusammenspiel der elektronischen Systeme der X-51A und B-52 untersucht. Der Flug dauerte etwa 1,4 Stunden.

Das experimentelle Hyperschallflugzeug Boeing X-51A nutzt die Oberstufe der operativ-taktischen Rakete ATACMS. Die Verwendung eines Feststoffbeschleunigers dieser Bauart setzt das folgende typische Schema für die Verwendung eines GZLA voraus. Nach dem Abwurf des Hyperschallfahrzeugs in einer Höhe von etwa 10 km von der B-52N wird die erste Stufe des GZLA (erste Stufe des OTR ATACMS) eingeschaltet und das Fahrzeug beschleunigt auf 4–5 m mit einem Höhenanstieg in der Luft Reichweite 20-30 km. Als nächstes trennt es sich und die zweite Stufe vom Typ „Waverider“ wird eingeschaltet, die auf einem neuen Staustrahltriebwerk basiert und das Gerät auf 7-8 M beschleunigt, mit der anschließenden Deklination des GZLA in Richtung des angegriffenen Bodenobjekts.

Die Analyse der Ergebnisse der Entwicklung und Erprobung eines Hyperschallflugzeugs vom Typ Boeing X-51A lässt folgende Schlussfolgerungen zu:

1. Die bisher erzielten tatsächlichen Ergebnisse zur Erreichung einer Hyperschallgeschwindigkeit (5 M) und die Analyse der Geschwindigkeitsanforderungen für vielversprechende GZLA-Modelle (7 M) zeigen, dass die Höchstgeschwindigkeit eines vielversprechenden Hyperschallflugzeugs mit Staustrahltriebwerk etwa 6-7 beträgt M. Das kurz- und mittelfristige Erreichen hoher Geschwindigkeiten (bis zu 10 M) scheint aufgrund der begrenzten Energiekapazitäten des Düsentreibstoffs der JP-Serie und der Einschränkungen der thermischen Stabilität bestehender (serienmäßiger) Strukturmaterialien für lange Zeit schwierig zu erreichen. Terminflug der GZLA.

2. Die Bildung von Wandplasma, die auftritt, wenn das Flugzeug eine Geschwindigkeit von 9,5 bis 10 m erreicht, führt zu Betriebsunterbrechungen der Bordfunkausrüstung des GZLA-Leitsystems und schränkt auch die Führung von Flugzeugen bei solchen Geschwindigkeiten ein.

3. Das Gewicht und die Abmessungen der experimentellen GZLA-Probe werden derzeit durch den erforderlichen Treibstoffvorrat und die Abmessungen des Staustrahltriebwerks bestimmt und betragen etwa 4,5 Meter Länge, der Durchmesser des umschriebenen Kreises beträgt etwa 0,5 Meter. Zukünftig kann durch die zusätzliche Platzierung einer Standard-US-Atomladung (ungefähre Länge - 1,1 Meter, Durchmesser - 0,3 Meter) im Kampfmodell der GZLA die Länge des Geräts (Segelflugzeugs) auf etwa 5-6 erhöht werden Meter. Mit nichtnuklearer (hochexplosiver) Kampfausrüstung werden Gewicht und Abmessungen eines solchen GZKR noch größer sein.

4. Die Verwendung frontaler segmentierter Lufteinlässe, aerodynamischer Ruder und eines allgemeinen aerodynamischen Designs vom Typ „Waverider“ im Design des Fahrzeugs führt zu einer deutlichen Erhöhung seiner effektiven Streufläche (ESR) im Vergleich zu den Grundwerten des ESR von kegelförmigen Rotationskörpern ähnlicher Größe (z. B. MS MRBM).

5. Infolgedessen wird ein vielversprechendes GZV bei relativ niedriger Durchschnittsgeschwindigkeit (nicht höher als 6 m) ein erhebliches Gewicht und Abmessungen sowie reflektierende Strahlungseigenschaften im Wärme- und Radarbereich aufweisen.

Der erste unabhängige Testflug der X-51A fand am 26. Mai 2010 statt. Der B-52 Stratofortress-Bomber mit dem X-51A-Gerät warf in einer Höhe von 15.000 Metern über dem Pazifischen Ozean eine unter dem Flügel hängende Rakete ab. Danach brachte die Beschleunigungsstufe (Feststoffraketenbeschleuniger) das Gerät auf eine Höhe von 19,8 Tausend Metern und beschleunigte es auf 4,8 M. Die Höchstgeschwindigkeit von 5 M erreichte das Gerät in einer Höhe von etwa 21,3 Tausend Metern.

Nachdem die GZLA beschleunigt hatte, wurde ein von Pratt & Whitney Rocketdyne hergestelltes Hyperschall-Staustrahltriebwerk eingeschaltet. Als flüssiger Raketentreibstoff wurde Ethylen verwendet. Danach wurde das Triebwerk auf JP-7-Kraftstoff (Jet Propellant 7 – MIL-T-38219-Raketentreibstoffstandard) umgestellt – ein gemischter Düsentreibstoff auf Basis von Kohlenwasserstoffen, einschließlich Naphthalin, unter Zusatz von schmierenden Fluorkohlenwasserstoffen und einem Oxidationsmittel.

Doch in der 110. Sekunde des GZLA-Fluges kam es zu einer Fehlfunktion. Anschließend wurde der Triebwerksbetrieb wiederhergestellt und der Flug fortgesetzt, bis es in der 143. Flugsekunde zu einem endgültigen Ausfall kam. Die Verbindung wurde für drei Sekunden unterbrochen und die Betreiber sendeten einen Befehl zur Selbstzerstörung. Es war nicht möglich, eine Geschwindigkeit von 6 M zu erreichen. Beim Erstflug der GZLA bestand die Aufgabe jedoch darin, eine Geschwindigkeit von lediglich 4,5-5 Mach zu erreichen.

Der Flug sollte 250 Sekunden dauern. Die Hälfte des Kraftstoffs war verbraucht und als Ursache für den Motorschaden wurde eine schlechte Abdichtung des Kraftstoffsystems ermittelt. Generell galten die Tests als recht erfolgreich und das Ergebnis des Flugtests als erfolgreich. Laut Experten hat das Gerät 90 % seiner Aufgaben erledigt. Während des Fluges stellte sich heraus, dass das Gerät nicht so schnell beschleunigen konnte wie erwartet und sich viel stärker erwärmte als erwartet. Außerdem kam es zu Unterbrechungen bei der Kommunikation und der Telemetrieübertragung.

Generell wurde nach der Schlussfolgerung des US Air Force Research Laboratory der Erstflug des X-51A-Typs GZLA als erfolgreich bewertet. Die Flugzeit war in dieser Phase der experimentellen Tests ausreichend. Immerhin lag der bisherige Rekord für die Flugdauer mit Hyperschallgeschwindigkeit nur bei 12 Sekunden.

Beim zweiten Test der X-51A am 13. Juni 2011 kam es erneut zu einem Triebwerksschaden. Doch dieses Mal war ein Neustart nicht möglich und das Gerät stürzte vor der Küste Kaliforniens in den Pazifischen Ozean. Und dies wurde bereits als gravierende Verzögerung bei der Schaffung eines funktionierenden Modells angesehen. Ursache des GZLA-Unfalls war nach Einschätzung der Notfallkommission ein Defekt am Staustrahltriebwerk.

Am 1. Mai 2013 erfolgte der vierte Start der GZLA (siehe Abbildung 4), als Ergebnis des Flugtests wurde eine Geschwindigkeit von 5,1 M erreicht, der Flug dauerte etwa sechs Minuten, davon war das Staustrahltriebwerk in Betrieb für dreieinhalb Minuten. Der Beschleuniger ermöglichte eine Geschwindigkeit von bis zu 4,8 M, der Staustrahl bis zu 5,1 M bei Verwendung von JP-7-Kraftstoff.

Vorbereitung auf das vierte Experiment

Die Entscheidung über die Weiterentwicklung eines Kampfmodells der GZKR auf Basis der Boeing X‑51A GZLA ist noch nicht gefallen.

Unter Berücksichtigung dieser Probleme erscheint die Schaffung eines Kampfmodells des GZKR auf Basis des experimentellen Hyperschallflugzeugs Boeing X-51A im Allgemeinen unwahrscheinlich.

Hyperschallflugzeug Boeing X-37

Derzeit schaffen die USA auch weiterhin die technologischen Grundlagen für die Entwicklung einstufiger Luft- und Raumfahrtflugzeuge (VKS). Es basiert auf den Ergebnissen, die bei der Umsetzung des NASP-Programms erzielt wurden.

In diesem Stadium des Verständnisses der Fähigkeiten des VKS, seiner Aufgaben und Einsatzbedingungen ist ein Luft- und Raumfahrtflugzeug ein Flugzeug einer Flugzeugkonstruktion, das in der Lage ist, selbstständig von konventionellen Flugplätzen zu starten, in eine erdnahe Umlaufbahn einzutreten und einen langfristigen Orbitalflug durchzuführen. aerodynamisches Manövrieren in der Erdatmosphäre, um die Parameter der Umlaufbahn, des Verlassens der Umlaufbahn und der Landung auf einem bestimmten Flugplatz zu ändern.

Derzeit gibt es jedoch keine spezifische Version eines vollwertigen VKS, also eines Flugzeugs, das die Anforderungen des US-Verteidigungsministeriums an Kampfflugzeuge dieses Typs vollständig erfüllt. Das erwartete Erscheinungsbild der Luft- und Raumfahrtstreitkräfte, ihre wesentlichen Leistungsmerkmale und möglichen Kampfeinsatzmethoden wurden anhand der allgemeinen Zielorientierung der den Weltraumwaffen zugewiesenen Aufgaben und der grundlegenden Anforderungen amerikanischer Militärspezialisten an die Luft- und Raumfahrtstreitkräfte beurteilt.

Das Erscheinen des grundlegenden experimentellen VKS-Demonstrators wurde frühestens 2014-2015 erwartet. Derzeit haben die Vereinigten Staaten tatsächlich einen Prototyp eines solchen Luft- und Raumfahrtflugzeugs entwickelt – das experimentelle Hyperschallflugzeug Boeing X-37.

Das Hyperschallflugzeug Boeing X-37 (siehe Abbildung 5) ist ein experimentelles Orbitalflugzeug, mit dem vielversprechende Industrietechnologien für den Start in die Umlaufbahn und den Wiedereintritt in die Atmosphäre getestet werden sollen. Laut Experten handelt es sich bei der Boeing X-37 (unbemanntes wiederverwendbares Raumschiff) um ein 120 % größeres Derivat des Boeing X-40A-Typs GZV.

Derzeit werden bei der Durchführung technischer Berechnungen die folgenden taktischen und technischen Merkmale dieser GZLA akzeptiert:

Länge: 8,9 m

Spannweite: 4,5 m

Höhe: 2,9 m

Startgewicht: 4.989 kg

Rocketdyne AR-2/3-Raketentriebwerk

Nutzlastgewicht: 900 kg

Laderaum: 2,1×1,2 m

Das Flugzeug ist für den Einsatz in Höhen von 200 bis 750 km ausgelegt, kann die Umlaufbahn schnell wechseln, manövrieren, verschiedene Aufklärungsmissionen durchführen und kleine Nutzlasten in den Weltraum befördern (und zurückbringen).

In den USA wird seit den 1950er Jahren an der Entwicklung eines Flugzeugs des Typs X-37 gearbeitet. Das X-37B-Programm wurde 1999 von der NASA und Boeing gestartet. Die Kosten für die Entwicklung des experimentellen Raumfahrzeugs beliefen sich auf etwa 173 Millionen US-Dollar.

Der erste Testflug – die Erprobung der GZLA-Flugzeugzelle durch Abwurf – wurde am 7. April 2006 durchgeführt. Der erste Weltraumflug fand am 22. April 2010 um 19:52 Uhr Ortszeit statt. Der Start erfolgte mit einer Atlas-5-Trägerrakete und der Startplatz war die SLC-41-Startrampe auf dem Luftwaffenstützpunkt Cape Canaveral. Der Start war erfolgreich. Während des Fluges wurden die Navigationssysteme, Bedienelemente, die Hitzeschutzhülle und das autonome Betriebssystem des Geräts getestet.

Am 3. Dezember 2010 kehrte das Luft- und Raumfahrtflugzeug X-37B zur Erde zurück; das Orbitalflugzeug verbrachte 225 Tage im Weltraum. Die Landung erfolgte ebenso wie der Flug automatisch und wurde um 09:16 UTC auf der Landebahn der Vandenberg Air Force Base, nordwestlich von Los Angeles (Kalifornien), durchgeführt.

Während ihres Aufenthalts im Orbit erlitt die X-37B durch Kollisionen mit Weltraumschrott etwa sieben Schäden an ihrer Außenhaut. Bei der Landung platzte auch das Fahrwerksrad. Herumfliegende Gummisplitter verursachten leichte Schäden am unteren Teil des Rumpfes des Geräts. Trotz der Tatsache, dass das Fahrwerk beim Berühren der Landebahn platzte, wich das Gerät nicht vom Kurs ab und bremste weiter, wobei es genau in der Mitte der Landebahn blieb.

Die US Air Force begann zusammen mit Boeing mit der Vorbereitung der zweiten X-37B für den Start ins All. Der nächste Start von X-37 V-2 (OTV-2) war für den 4. März 2011 geplant. Die Startzeit, das Flugprogramm und die Kosten des Projekts wurden klassifiziert. Tests des Geräts wurden in einer größeren Umlaufbahn unter komplizierten Abstiegs- und Landebedingungen durchgeführt. Das OTV-2-Programm wurde im Vergleich zu OTV-1 erweitert.

Am 5. März 2011 wurde das Gerät von einer Atlas-5-Trägerrakete von Cape Canaveral aus in die Umlaufbahn gebracht. Mit dem zweiten X-37B-Gerät werden Sensorinstrumente und Satellitensysteme getestet. Am 16. Juni 2012 landete das Flugzeug auf der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien, verbrachte 468 Tage und 13 Stunden im Orbit und umkreiste die Erde mehr als siebentausend Mal.

Das nächste unbemannte Raumschiff, die X-37B, wurde am 11. Dezember 2012 mit einer Atlas-5-Trägerrakete vom Startplatz Cape Canaveral aus gestartet. Nach wie vor wurden offiziell keine Details zu den Zielen der Mission bekannt gegeben.

Zu welchen Zwecken die US-Luftwaffe das Orbitalflugzeug einsetzen will, wird derzeit nicht bekannt gegeben. Laut offizieller Version wird seine Hauptfunktion darin bestehen, Spezialfracht in den Orbit zu befördern. Anderen Versionen zufolge soll die Boeing X-37 GZLA auch zu Aufklärungszwecken eingesetzt werden. Der plausibelste Zweck dieses Geräts besteht darin, Technologien für einen zukünftigen Weltraumabfangjäger zu testen, der es ermöglicht, Weltraumobjekte anderer Menschen zu inspizieren und sie bei Bedarf durch kinetische Einwirkung außer Gefecht zu setzen. Dieser Zweck des Geräts steht voll und ganz im Einklang mit dem US-amerikanischen Dokument zur Nationalen Weltraumpolitik aus dem Jahr 2006, das das Recht der Vereinigten Staaten verkündet, die nationale Souveränität teilweise auf den Weltraum auszudehnen.

Die US-Luftwaffe hat offiziell erklärt, dass die X-37B für einen maximalen Aufenthalt im Weltraum von 270 Tagen ausgelegt ist, obwohl der zweite Raumflug 468 Tage und 13 Stunden im Orbit dauerte.

Das Gerät ist mit Solarpaneelen und Lithium-Ionen-Bordbatterien ausgestattet. Die angegebenen Werte der aerodynamischen Qualität und der charakteristischen Geschwindigkeitsreserve ermöglichen eine Änderung der Neigung der Anfangsbahn um einen Wert von 25-300. Gleichzeitig ist nach mehreren Expertenschätzungen eine Reduzierung des VV in der Atmosphäre auf eine Höhe von 50-60 km möglich.

Der Flug eines Videokonferenzsystems in dichten Schichten der Atmosphäre ist aufgrund hoher Geschwindigkeitsdrücke, thermischer Belastungen und Plasmabildung durch ungünstige Bedingungen für den Betrieb von Aufklärungs-, Ziel- und Kommunikationssystemen an Bord gekennzeichnet.

Die durchschnittlichen RCS-Werte eines solchen Luft- und Raumfahrtflugzeugs liegen im Wellenlängenbereich λ=3-10 cm, Beobachtungswinkel 90±45° (Seite) und bei einem Wahrscheinlichkeitsniveau von 0,5 bei etwa 5-10-20 m2 (im Plasma). (Bildungszone können sie bis zu 50-100 m2 erreichen). Im Höhenbereich von 70–50 km wird eine intensive Plasmabildung beim Eintritt des VKS in die dichten Schichten der Atmosphäre vorhergesagt, mit weiterer Abschwächung in Richtung der dichten Schichten der Atmosphäre. Basierend auf dem aktuellen Verständnis der Fähigkeiten des VKS wird daher davon ausgegangen, dass der Orbitalflug der Hauptflugmodus des VKS bei der Durchführung von Kampfeinsätzen sein wird. In geringerem Umfang ist auch ein Kampfeinsatz von Luft- und Raumfahrtkräften im Deorbit-Abschnitt vor dem Eintritt in die dichten Schichten der Atmosphäre (H = 90-120 km) möglich.

Im Allgemeinen können die Luft- und Raumfahrtstreitkräfte mit der Lösung von Transportproblemen im Interesse der Unterstützung der US-Orbitalkonstellation, der Aufklärung aus dem Weltraum und der Inspektion von Orbitalobjekten betraut werden.

Der Start hochpräziser Angriffe aus dem Weltraum (aus Umlaufbahnen von etwa 200 km) gegen Bodenziele erscheint unwahrscheinlich (man sollte sich daran erinnern, wie viele Prognosen über die Möglichkeiten des Kampfeinsatzes des wiederverwendbaren Space Shuttles in den 1980er Jahren gemacht wurden!). Darüber hinaus wurden im vergangenen Zeitraum keine ähnlichen Tests des X-37 mit Auswirkungen auf Bodenziele aus dem Orbit verzeichnet.

Es ist zu beachten, dass solche Tests als Verstoß gegen den Vertrag über Grundsätze zur Regelung der Aktivitäten von Staaten bei der Erforschung und Nutzung des Weltraums, einschließlich des Mondes und anderer Himmelskörper, vom 10. Oktober 1967 angesehen werden. Gemäß Artikel IV dieses Vertrags „verpflichten sich die Vertragsstaaten, keine Objekte mit Atomwaffen oder anderen Arten von Massenvernichtungswaffen in die Umlaufbahn um die Erde zu bringen ...“.

Im Allgemeinen ergab die Analyse, dass das Hyperschallflugzeug Boeing

Gleitgefechtskopf Falcon HTV-2

Zuvor führten die Vereinigten Staaten im Rahmen der HAWD (Hypersonic Aerodynamic Weapon Definition) auch eine Reihe von Explorationsarbeiten im Bereich der Entwicklung strategischer nichtnuklearer ballistischer Raketen (Entwicklung der Interkontinentalrakete Minuteman-2 mit einem nichtnuklearen Sprengkopf) durch ) Projekt.

Das Konzept basierte auf den Ergebnissen der Arbeiten zur Entwicklung eines Manövriersprengkopfes AMaRV (Advanced Maneuvering Reentry Vehicle), der in der ersten Hälfte der 1980er Jahre dreimal getestet wurde. Offenbar waren diese Tests recht erfolgreich, da der US-amerikanische National Research Council 2008 in seinem Bericht die Verwendung des AMaRV-Sprengkopfes als Prototyp für das erste Boost-Glide-System empfahl.

Als eine der Optionen für ein solches System wurde ein Planungsgefechtskopf (PGV) oder ein Planungsgefechtskopf (PBG) in Betracht gezogen, dessen Entwicklung in den USA im Rahmen des HWT-Programms (Hypersonic Weapon Technology) durchgeführt wurde. Das technische Erscheinungsbild dieses Geräts war ein Gleitgefechtskopf, der nach dem „Integrated Body-Wing“-Schema konzipiert war und die Grundlage für weitere Entwicklungen bildete.

Grundlage für die Entwicklung des PBG war das Boost-Glide-Hyperschallflugzeug (SBGV-Programm - Strategic Boost Glide Vehicle, dessen Entwicklung von der Luftwaffe durchgeführt wurde), das nach der Beschleunigung die Fähigkeit besitzt, eine lange Zeit auszuführen. Begriff kontrollierter Hyperschall-Gleitflug im Höhenbereich von 60 bis 30 km.

Gleichzeitig wurde wiederholt festgestellt, dass ein gleitender Sprengkopf (wenn er die Probleme der Erkennung, Verfolgung und Zielerfassung von Raketenabwehrsystemen erfolgreich löst) selbst im Vergleich zu anderen Sprengköpfen (z. B. AP-Interkontinentalraketen, Sprengköpfe von MRBMs) zu einem anfälligeren Ziel wird ). Erstens sind sein anfälliger Bereich und sein RCS aufgrund seiner großen Abmessungen um ein Vielfaches höher als bei anderen BCs, und zweitens werden die Flügel im Planungsabschnitt in der Atmosphäre zu den am stärksten gefährdeten Kompartimenten, da sie zerstört werden (auch im kampfbereiten Zustand). Ausrüstung) macht es unmöglich, einen geplanten Angriff auf ein Objekt durchzuführen (Abbildung 6).

Nach Einschätzung von Experten sind solche Gleitsprengköpfe in der Lage, das bestehende russische Luft- und Raumfahrtverteidigungssystem wirksam zu durchdringen und weisen unter allen vielversprechenden feindlichen Luftfahrzeugen die besten Flugleistungseigenschaften auf.

Die derzeit vielversprechendste Entwicklung der GZLA ist das Projekt eines Hyperschallfahrzeugs vom Typ Falcon, das im Rahmen des HTV-Programms der Advanced Research Projects Agency (DARPA) des US-Verteidigungsministeriums erstellt wurde.

Der Kampfeinsatz dieser GZLA umfasst den Start des Fahrzeugs mit einer Interkontinentalrakete (außerhalb der Kontrollzone des Frühwarnsystems) in den Weltraum, die Beschleunigung der GZLA auf Hyperschallgeschwindigkeit und das verdeckte Überqueren von Luftverteidigungszonen über dem Territorium des Landes im aerodynamischen Planungsmodus.

Die Programme und Perspektiven für die Schaffung einer solchen GZLA wurden 2013 ausführlich in dem Buch „Silver Bullet?“ behandelt. James M. Acton ist Co-Direktor des Nuclear Policy Program beim Carnegie Endowment for International Peace. Es wurde festgestellt, dass der künftige Einsatz von Hyperschallflugzeugen vom Typ Falcon HTV-2 ein verdecktes Eindringen in die Erkennungszone sowohl des Raketenabwehrsystems als auch des Luftverteidigungssystems sowie die Durchführung eines nuklearen Überraschungsangriffs auf höchster Ebene gewährleisten kann des Staats- und Militärkommandos der Russischen Föderation.

Das Hauptmerkmal solcher Hyperschallflugzeuge, das die Wahrscheinlichkeit bestimmt, Sprengköpfe zum Ziel zu bringen, sind Hochgeschwindigkeitsmanöver, die sich intensiv in Modul und Richtung ändern. Solche Merkmale der Flugleistungseigenschaften gleitender Gefechtsköpfe sind auf die hohe aerodynamische Qualität und die hohen Hypedes Ziels zurückzuführen (5

Diese GZVs vereinen jene Merkmale moderner Raketen- und Flugwaffen, die für die wirksame Überwindung moderner geschichteter Luftverteidigungs- und Raketenabwehrsysteme entscheidend sind. Von allen Flugraketensystemen bieten nur mit PBG (PGCh) ausgestattete ballistische Raketen mit hohen aerodynamischen Eigenschaften eine nahezu globale Zerstörungszone (Sprengkopfabgabe) mit Hyperschallgeschwindigkeiten, die mit der Geschwindigkeit von Interkontinentalraketen (SLBMs) vergleichbar sind.

Bei hohen Hyperschallgeschwindigkeiten und interkontinentaler Flugreichweite sind PBGs Waffen für die hochpräzise Lieferung nichtnuklearer Munition und kleiner und kleinster gleichwertiger Atomsprengköpfe, die mithilfe von Zielsuchgeräten und Weltraumnavigationssystemen eine Genauigkeit von CEP = 5- bieten. 10 m.

James M. Acton stellte außerdem fest, dass in diesem Bereich derzeit nur ein Programm umgesetzt wird – HTV-2, und dessen Finanzierung auf ein Minimum reduziert wurde.

Zuvor wurden im Rahmen der Forschungsprogramme ATV und HTV mehrere Flugtests solcher HZLAs durchgeführt (Abb. 7), die die potenzielle Möglichkeit des Einsatzes von Hyperschall-Angriffswaffen für die Luft- und Raumfahrt bestätigten.

Bei den Flugtests der GZLA wurden sowohl die direkte Führung des gleitenden Gefechtskopfs auf das angegriffene Objekt als auch mögliche seitliche Manöver des Geräts relativ zum Abschussflugzeug getestet. Flugtests wurden von der DARPA Agency auf dem nach R. Reagan benannten Pacific Missile Defense Test Site durchgeführt. Der Start der GZLA erfolgte auf der ballistischen Teststrecke der Vandenberg AB (Kalifornien) – dem Kampffeld des Raketenabwehrtestgeländes (Hawaii). Die Längsabweichung von der berechneten Flugbahn der GZLA mit Planung betrug etwa 1250 km.

Es ist anzumerken, dass der Einsatz strategischer ballistischer Raketen auch aus anderen Positionsgebieten (Insel Diego Garcia) und Patrouillengebieten auf See zum Abzug solcher GZLAs aufgrund der Möglichkeit der Auslösung des russischen Raketenangriffswarnsystems und der Gefahr eines Angriffs ernsthafte Bedenken aufwirft Vergeltungsschlag (Atomschlag).

Gleichzeitig zeigt die Tatsache, dass das Testprogramm derzeit von der DARPA Advanced Research Projects Agency verwaltet wird, dass die Tests des Gleitsprengkopfs auch Forschungscharakter haben und dass die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung dieses Programms kurz- und mittelfristig besteht Die Entwicklungsphase hängt weitgehend von den Testergebnissen des Prototyps – Technologiedemonstrators – ab.

Es besteht keine direkte Bedrohung

Der derzeitige Entwicklungsstand aller oben genannten GZLA-Muster – der Hyperschall-Marschflugkörper vom Typ Boeing X-51A, des Luft- und Raumfahrtflugzeugs Boeing Forschungsprogramme bis zur F&E-Phase.

Die allgemeine Verlangsamung der Entwicklung dieser Hyperschallflugzeuge und das Fehlen eines genehmigten Konzepts für den Kampfeinsatz nicht nuklear ausgerüsteter GZVs lassen auch darauf schließen, dass strategische ballistische Raketen und Marschflugkörper in naher Zukunft das Hauptmittel für „schnelle globale“ bleiben werden Streik“ in den strategischen Offensivwaffen der USA.

Die obige Überprüfung der bei Flugtests von Hyperschallflugzeugen in den Vereinigten Staaten festgestellten Probleme zeigt, dass die Schaffung ähnlicher Waffentypen in der Russischen Föderation unpraktisch ist. In diesem Fall wiederholen wir die traurige Erfahrung, ein Analogon des Laserflugzeugkomplexes (ABL) zu schaffen, das nach einer Reihe erfolgreicher Flugexperimente in den USA zunächst von einem Waffenmodell in ein Forschungslabor und dann vollständig übertragen wurde auf den „Flugzeugfriedhof“ geschickt.

Erstflug der Boeing X-48C

Hyperschallflugzeuge, die in naher Zukunft ihre technische Reife erreichen werden, könnten den gesamten Bereich der Raketenwaffen radikal verändern. Und Russland muss sich diesem Rennen anschließen, sonst besteht die Gefahr, zu viel zu verlieren. Schließlich sprechen wir hier von nichts Geringerem als einer wissenschaftlich-technischen Revolution.

Es ist noch zu früh, von einem Wettrüsten in diesem Bereich zu sprechen – heute ist es ein Technologiewettlauf. Hyperschallprojekte sind noch nicht über den Rahmen von Forschung und Entwicklung hinausgegangen: Derzeit werden hauptsächlich Demonstratoren in den Flug geschickt. Ihr technologischer Reifegrad liegt auf der DARPA-Skala hauptsächlich auf den Plätzen vier bis sechs (auf einer Zehn-Punkte-Skala).

Es besteht jedoch keine Notwendigkeit, über Hypersound als eine Art technische Neuheit zu sprechen. Interkontinentalraketen-Sprengköpfe dringen mit Hyperschall in die Atmosphäre ein, Abstiegsfahrzeuge mit Astronauten und Space Shuttles sind ebenfalls Hyperschall. Aber das Fliegen mit Hyperschallgeschwindigkeit beim Verlassen der Umlaufbahn ist eine notwendige Notwendigkeit und hält nicht lange an. Wir werden über Flugzeuge sprechen, deren normaler Betriebsmodus Hyperschall ist und ohne den sie nicht in der Lage sein werden, ihre Überlegenheit zu demonstrieren und ihre Fähigkeiten und Stärke unter Beweis zu stellen.

Schnelles Aufklärungsflugzeug: SR-72 ist ein vielversprechendes amerikanisches Flugzeug, das ein funktionales Analogon der legendären SR-71 werden kann – einem überschallschnellen und supermanövrierfähigen Aufklärungsflugzeug. Der Hauptunterschied zum Vorgänger ist das Fehlen eines Piloten im Cockpit und die Hyperschallgeschwindigkeit.

Einschlag aus dem Orbit

Wir werden über das Manövrieren kontrollierter Objekte mit Hyperschall sprechen – das Manövrieren von Sprengköpfen von Interkontinentalraketen, Hyperschall-Marschflugkörpern und Hyperschall-UAVs. Was genau meinen wir mit Hyperschallflugzeugen? Zunächst einmal meinen wir folgende Eigenschaften: Fluggeschwindigkeit – 5–10 m (6150–12.300 km/h) und mehr, abgedeckter Betriebshöhenbereich – 25–140 km. Eine der attraktivsten Eigenschaften von Hyperschallfahrzeugen ist die Unmöglichkeit einer zuverlässigen Verfolgung durch Luftverteidigungssysteme, da das Objekt in einer für Radar undurchsichtigen Plasmawolke fliegt.

Erwähnenswert sind auch die hohe Manövrierfähigkeit und die minimale Reaktionszeit bei Niederlagen. Beispielsweise benötigt ein Hyperschallfahrzeug nach Verlassen der Wartebahn nur eine Stunde, um das ausgewählte Ziel zu treffen.

Projekte für Hyperschallfahrzeuge wurden in unserem Land mehr als einmal entwickelt und werden auch weiterhin weiterentwickelt. Sie können sich an die Tu-130 (6 M), das Ajax-Flugzeug (8-10 M) und die Projekte von Hochgeschwindigkeits-Hyperschallflugzeugen des nach ihr benannten Design Bureau erinnern. Mikojan mit Kohlenwasserstofftreibstoff in verschiedenen Anwendungen und ein Hyperschallflugzeug (6 M) mit zwei Treibstoffarten – Wasserstoff für hohe Fluggeschwindigkeiten und Kerosin für niedrigere.

Die Hyperschallrakete Boeing X-51A Waverider wird in den USA entwickelt

Das OKB-Projekt hat seine Spuren in der Geschichte des Ingenieurwesens hinterlassen. Mikojans „Spirale“, bei der das Hyperschallflugzeug für die Luft- und Raumfahrt von einem Hyperschall-Boosterflugzeug in eine künstliche Satellitenumlaufbahn gebracht wurde und nach Abschluss der Kampfmissionen im Orbit in die Atmosphäre zurückkehrte und dort Manöver auch mit Hyperschallgeschwindigkeit durchführte. Entwicklungen aus dem Spiral-Projekt wurden in den Space-Shuttle-Projekten BOR und Buran genutzt. Es gibt offiziell unbestätigte Informationen über das in den USA hergestellte Hyperschallflugzeug Aurora. Jeder hat von ihm gehört, aber niemand hat ihn jemals gesehen.

„Zirkon“ für die Flotte

Am 17. März 2016 wurde bekannt, dass Russland offiziell mit dem Test einer Hyperschall-Anti-Schiffs-Marschflugkörper (ASC) begonnen hatte. Auch die Atom-U-Boote der fünften Generation („Husky“) werden mit dem neuesten Projektil ausgerüstet, Überwasserschiffe und natürlich das Flaggschiff der russischen Flotte erhalten es ebenfalls. Eine Geschwindigkeit von 5-6 M und eine Reichweite von mindestens 400 km (die Rakete legt diese Distanz in vier Minuten zurück) wird den Einsatz von Gegenmaßnahmen erheblich erschweren. Es ist bekannt, dass die Rakete den neuen Treibstoff Decilin-M verwenden wird, der die Flugreichweite um 300 km erhöht.

Der Entwickler des Anti-Schiffs-Raketensystems Zircon ist NPO Mashinostroeniya, Teil der Tactical Missile Weapons Corporation. Mit dem Erscheinen einer Serienrakete ist bis 2020 zu rechnen. Es ist zu bedenken, dass Russland über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Schiffsabwehrraketen verfügt, beispielsweise der serienmäßigen Schiffsabwehrrakete P-700 Granit (2,5 M) und der serienmäßigen Schiffsabwehrrakete P-270 Moskit (2,8 M). ), das durch das neue Anti-Schiffs-Raketensystem Zircon ersetzt wird.

Winged Strike: Ein unbemanntes Hyperschall-Gleitflugzeug, das Ende der 1950er Jahre vom Tupolev Design Bureau entwickelt wurde, sollte die letzte Stufe eines Raketenangriffssystems darstellen.

Listiger Sprengkopf

Die ersten Informationen über den Start des Yu-71-Produkts (wie es im Westen genannt wird) in die erdnahe Umlaufbahn durch die RS-18-Stiletto-Rakete und seine Rückkehr in die Atmosphäre erschienen im Februar 2015. Der Start erfolgte vom Positionsbereich der Dombrovsky-Formation aus durch die 13. Raketendivision der Strategic Missile Forces (Region Orenburg). Es wird auch berichtet, dass die Division bis 2025 24 Yu-71-Produkte erhalten wird, um neue auszurüsten. Das Yu-71-Produkt wurde seit 2009 auch von NPO Mashinostroeniya im Rahmen des Projekts 4202 entwickelt.

Bei dem Produkt handelt es sich um einen supermanövrierfähigen Raketengefechtskopf, der einen Gleitflug mit einer Geschwindigkeit von 11.000 km/h durchführt. Es kann in den nahen Weltraum fliegen und von dort aus Ziele treffen, außerdem eine Atomladung tragen und mit einem elektronischen Kriegsführungssystem ausgestattet sein. Im Moment des „Eintauchens“ in die Atmosphäre kann die Geschwindigkeit 5.000 m/s (18.000 km/h) betragen. Aus diesem Grund ist die Yu-71 vor Überhitzung und Überlastung geschützt und kann problemlos die Flugrichtung ändern, ohne dies zu tun zerstört.

Flugzeugelement einer Hyperschallwaffe, das ein Projekt blieb. Die Länge des Flugzeugs sollte 8 m betragen, die Flügelspannweite betrug 2,8 m.

Das Yu-71-Produkt verfügt über eine hohe Manövrierfähigkeit bei Überschallgeschwindigkeit in der Höhe sowie in Richtung und Flug nicht entlang einer ballistischen Flugbahn und wird für jedes Luftverteidigungssystem unerreichbar. Darüber hinaus ist der Gefechtskopf steuerbar, wodurch er eine sehr hohe Zerstörungsgenauigkeit aufweist: Dies ermöglicht den Einsatz auch in einer nichtnuklearen Hochpräzisionsversion. Es ist bekannt, dass zwischen 2011 und 2015 mehrere Starts durchgeführt wurden. Das Yu-71-Produkt soll voraussichtlich im Jahr 2025 in Dienst gestellt und damit ausgestattet werden.

Steig hoch

Zu den Projekten der Vergangenheit gehört die X-90-Rakete, die vom Raduga IKB entwickelt wurde. Das Projekt stammt aus dem Jahr 1971 und wurde 1992, einem schwierigen Jahr für das Land, eingestellt, obwohl die durchgeführten Tests gute Ergebnisse zeigten. Die Rakete wurde wiederholt auf der Luft- und Raumfahrtmesse MAKS vorgeführt. Einige Jahre später wurde das Projekt wiederbelebt: Die Rakete erreichte eine Geschwindigkeit von 4-5 M und eine Reichweite von 3500 km, als sie von einem Tu-160-Träger abgefeuert wurde. Der Demonstrationsflug fand im Jahr 2004 statt. Es sollte die Rakete mit zwei abnehmbaren Sprengköpfen bewaffnen, die an den Seiten des Rumpfes angebracht waren, aber das Projektil wurde nie in Dienst gestellt.

Die Hyperschallrakete RVV-BD wurde vom nach I.I. benannten Vympel Design Bureau entwickelt. Toropova. Es setzt die Reihe der K-37- und K-37M-Raketen fort, die bei und im Einsatz sind. Auch die Hyperschallabfangjäger des PAK DP-Projekts werden mit der RVV-BD-Rakete ausgerüstet. Nach Angaben des Leiters von KTRV, Boris Viktorovich Obnosov, auf der MAKS 2015 begann die Massenproduktion der Rakete und die ersten Chargen werden 2016 vom Band laufen. Die Rakete wiegt 510 kg, verfügt über einen hochexplosiven Splittergefechtskopf und kann Ziele in einer Entfernung von 200 km in einem weiten Höhenbereich treffen. Ein Dual-Mode-Feststoffraketentriebwerk ermöglicht es, eine Hyperschallgeschwindigkeit von 6 Mach zu erreichen.

SR-71: Heute, längst ausgemustert, nimmt dieses Flugzeug einen herausragenden Platz in der Luftfahrtgeschichte ein. Es wird durch Hypersound ersetzt.

Hypersound des Himmlischen Imperiums

China sagte, es habe das Problem des Hyperschall-Jet-Antriebs für solche Fahrzeuge gelöst und neue leichte Verbundmaterialien zum Schutz vor kinetischer Erwärmung entwickelt. Chinesische Vertreter berichteten außerdem, dass die Yu-14 in der Lage sei, das US-Luftverteidigungssystem zu durchbrechen und einen globalen Atomschlag durchzuführen.

Amerika-Projekte

Derzeit sind in den USA verschiedene Hyperschallflugzeuge „in Betrieb“, die sich mit unterschiedlichem Erfolg in Flugtests befinden. Die Arbeiten daran begannen Anfang der 2000er Jahre und heute befinden sie sich auf unterschiedlichen technologischen Reifegraden. Kürzlich gab der Entwickler des Hyperschallfahrzeugs X-51A, Boeing, bekannt, dass die X-51A 2017 in Dienst gestellt wird.

Zu den laufenden Projekten in den Vereinigten Staaten gehören: das Hyperschall-Manövriersprengkopfprojekt AHW (Advanced Hypersonic Weapon), das mit Interkontinentalraketen gestartete Hyperschallflugzeug Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle), das Hyperschallflugzeug X-43 Hyper-X, ein Prototyp einer Hyperschall-Marschflugrakete Boeings X-51A Waverider, ausgestattet mit einem Hyperschall-Staustrahltriebwerk mit Überschallverbrennung. Es ist auch bekannt, dass in den Vereinigten Staaten an der Hyperschall-UAV SR-72 von Lockheed Martin gearbeitet wird, die ihre Arbeit an diesem Produkt erst im März 2016 offiziell angekündigt hat.

Weltraum-„Spirale“: ein Hyperschall-Boosterflugzeug, das im Rahmen des „Spiral“-Projekts entwickelt wurde. Das System sollte auch ein militärisches Orbitalflugzeug mit Raketenverstärker umfassen.

Die erste Erwähnung der SR-72-Drohne stammt aus dem Jahr 2013, als Lockheed Martin ankündigte, das Hyperschall-UAV SR-72 als Ersatz für das Aufklärungsflugzeug SR-71 zu entwickeln. Es wird mit einer Geschwindigkeit von 6400 km/h in Betriebshöhen von 50–80 km bis zur Suborbitalflughöhe fliegen, über einen Zweikreisantrieb mit einem gemeinsamen Lufteinlass und einem Düsenapparat auf Basis eines Turbostrahltriebwerks zur Beschleunigung aus einer Geschwindigkeit verfügen von 3 M und ein Hyperschall-Staustrahltriebwerk mit Überschallverbrennung für Flüge mit Geschwindigkeiten von mehr als 3 M. SR-72 wird Aufklärungsmissionen durchführen und mit hochpräzisen Luft-Boden-Waffen in Form von leichten Raketen ohne Luftangriffe angreifen Motor - sie werden keinen benötigen, da bereits eine gute Hyperschallgeschwindigkeit für den Start verfügbar ist.

Zu den problematischen Punkten des SR-72 zählen Experten die Wahl der Materialien und des Gehäusedesigns, die großen thermischen Belastungen durch kinetische Erwärmung bei Temperaturen von 2000 °C und mehr standhalten. Es wird auch notwendig sein, das Problem der Trennung von Waffen von den Innenfächern bei einer Hyperschallfluggeschwindigkeit von 5-6 M zu lösen und Fälle von Kommunikationsverlusten zu beseitigen, die bei Tests des HTV-2-Objekts wiederholt beobachtet wurden. Lockheed Martin Corporation hat erklärt, dass die Größe der SR-72 mit der Größe der SR-71 vergleichbar sein wird – insbesondere wird die Länge der SR-72 30 m betragen. Die Inbetriebnahme der SR-72 wird für erwartet 2030.

Es wurde kein einziges Hyperschallfahrzeug geschaffen

Schaffung und Entwicklung des Kampfes Hyperschall Flugzeuge sind nicht nur in Russland, sondern auch in den USA, China und anderen Ländern der Welt eines der größten Geheimnisse. Informationen über sie gehören zur Kategorie „streng geheim“ – streng geheim. In einem exklusiven Interview mit Izvestia erklärte der legendäre Konstrukteur von Raketen- und Weltraumtechnologie, Herbert Efremov, der sich mehr als 30 Jahre lang der Entwicklung der Hyperschalltechnologie widmete, was Hyperschallfahrzeuge sind und welche Schwierigkeiten bei ihrer Entwicklung auftreten.

- Herbert Aleksandrovich, es wird derzeit viel über die Entwicklung von Hyperschallflugzeugen geredet, aber die meisten Informationen darüber sind der Öffentlichkeit nicht zugänglich ...

Beginnen wir mit der Tatsache, dass Produkte Hyperschallgeschwindigkeit entwickeln vor langer Zeit erstellt. Dies sind beispielsweise gewöhnliche Köpfe von Interkontinentalraketen. Beim Eintritt in die Erdatmosphäre entwickeln sie Hyperschallgeschwindigkeit. Aber sie sind unkontrollierbar und fliegen auf einer bestimmten Flugbahn. Und ihr Abfangen durch Raketenabwehrsysteme (BMD) wurde mehr als einmal demonstriert.

Als weiteres Beispiel nenne ich unsere Strategie Marschflugkörper „Meteorite“, der einst mit einer wahnsinnigen Geschwindigkeit von Mach 3 flog – etwa 1000 m/s. Buchstäblich am Rande des Hyperschalls (Hyperschallgeschwindigkeiten beginnen bei Mach 4,5 – Izvestia). Die Hauptaufgabe moderner Hyperschallflugzeuge (HZLA) besteht jedoch nicht nur darin, schnell irgendwohin zu fliegen, sondern auch unter starken Bedingungen einen Kampfeinsatz mit hoher Effizienz durchzuführen Gegenwirkung Feind. So verfügen allein die Amerikaner über 65 Zerstörer der Arleigh-Burke-Klasse mit Raketenabwehr auf See. Außerdem gibt es 22 Raketenabwehrkreuzer der Ticonderoga-Klasse. 11 Flugzeugträger- Jedes davon basiert auf bis zu Hunderten von Flugzeugen, die ein nahezu undurchdringliches System bilden können Raketenabwehr.

- Wollen Sie sagen, dass Geschwindigkeit allein nichts löst?

Grob gesagt beträgt die Hyperschallgeschwindigkeit 2 km/s. Um 30 km zurückzulegen, müssen Sie 15 Sekunden fliegen. Im letzten Teil der Flugbahn, wenn sich das Hyperschallflugzeug dem Ziel nähert, werden die Raketenabwehr- und Luftverteidigungssysteme des Feindes definitiv eingesetzt, was vom GZV erkannt wird. Und bis moderne Flugabwehr- und Raketenabwehrsysteme einsatzbereit sind, dauert es, wenn sie in Stellung gebracht werden, eine Frage von Sekunden. Daher für einen effektiven Kampfeinsatz von GZLA Geschwindigkeit allein reicht nicht Auf keinen Fall, wenn Sie auf der letzten Flugstrecke nicht für elektronische Tarnung und Unbesiegbarkeit der Luftverteidigungs-/Raketenabwehrsysteme gesorgt haben. Dabei spielen sowohl die Geschwindigkeit als auch die Möglichkeiten des funktechnischen Schutzes des Gerätes mit eigenen Funkstörstationen eine Rolle. Alles ist in einem Komplex.

- Sie sagen, dass es nicht nur Geschwindigkeit geben muss, sondern dass das Produkt kontrollierbar sein muss, um das Ziel zu erreichen. Erzählen Sie uns von der Möglichkeit, ein Fahrzeug in einer Hyperschallströmung zu steuern.

Alle Hyperschallfahrzeuge fliegen im Plasma. Und nukleare Kampfköpfe fliegen im Plasma und alles andere ging über Mach 4 hinaus, insbesondere 6. Um ihn herum bildet sich eine ionisierte Wolke und nicht nur eine Strömung mit Wirbeln: Die Moleküle werden immer noch in geladene Teilchen zerlegt. Ionisierung beeinflusst die Kommunikation und den Durchgang von Funkwellen. Bei diesen Fluggeschwindigkeiten ist es für die Steuerungs- und Navigationssysteme des GZV erforderlich, dieses Plasma zu durchdringen.

Auf der „Meteorite“ mussten wir darauf achten, mit dem Radar die Erdoberfläche zu sehen. Die Navigation erfolgte durch Vergleich Standortbilder von Bord einer Rakete mit einer im System eingebetteten Videoreferenz. Anders war es unmöglich. „Kaliber“ und andere Marschflugkörper können so fliegen: Ich habe einen Funkhöhenmesser verwendet, um das Gelände zu erkunden – hier ist ein Hügel, hier ist ein Fluss, hier ist ein Tal. Dies ist jedoch möglich, wenn Sie in einer Höhe von Hunderten von Metern fliegen. Und wenn man eine Höhe von 25 km erreicht, kann man mit einem Funkhöhenmesser keine Hügel mehr erkennen. Deshalb haben wir bestimmte Bereiche am Boden gefunden, sie mit dem verglichen, was in der Videoreferenz aufgezeichnet wurde, und die Verschiebung der Rakete nach links oder rechts, vorwärts, rückwärts und um wie viel bestimmt.

- In vielen Lehrbüchern für Dummies wird der Hyperschallflug in der Atmosphäre aufgrund des sehr hohen Widerstands mit dem Gleiten auf Sandpapier verglichen. Wie wahr ist diese Aussage?

Etwas ungenau. Bei Hyperschall beginnen alle möglichen turbulenten Strömungen, Wirbel und Erschütterungen des Fahrzeugs. Die thermischen Intensitätsregime ändern sich je nachdem, ob die Strömung an der Oberfläche laminar (glatt) oder unterbrochen ist. Es gibt viele Schwierigkeiten. Beispielsweise steigt die Wärmebelastung stark an. Wenn man mit einer Geschwindigkeit von Mach 3 fliegt, beträgt die Erwärmung der GZLA-Haut in der Atmosphäre je nach Flughöhe etwa 150 Grad. Je höher die Flughöhe, desto geringer die Erwärmung. Aber gleichzeitig ist die Erwärmung viel größer, wenn man mit der doppelten Geschwindigkeit fliegt. Daher müssen neue Materialien eingesetzt werden.

- Was kann man als Beispiel für solche Materialien nennen?

Verschiedene Kohlenstoffmaterialien. Sogar Glasfaser. Bei Hyperschall beträgt die Temperatur viele tausend Grad. A Stahl hält nur 1200 Grad Celsius. Das sind Krümel.

Hyperschalltemperaturen tragen die sogenannte „Opferschicht“ (die Beschichtungsschicht, die während des Fluges des Flugzeugs verbraucht wird. - Izvestia) ab. Daher ist die Hülle von Atomsprengköpfen so konstruiert, dass der größte Teil davon vom Hyperschall „gefressen“ wird, während die innere Füllung erhalten bleibt. Aber GZLA Es kann keine „Opferschicht“ geben. Wenn Sie mit einem kontrollierten Produkt fliegen, müssen Sie eine aerodynamische Form beibehalten. Sie können das Produkt nicht „abstumpfen“, sodass die Zehen und Kanten der Flügel usw. verbrennen. Dies geschah übrigens auf Amerikanisch „Shuttles“ und auf unserem „Buran“. Dort wurden Graphitmaterialien als Wärmeschutz eingesetzt.

- Ist es richtig, wenn in der populärwissenschaftlichen Literatur geschrieben wird, dass ein atmosphärisches Hyperschallfahrzeug die Struktur eines einzelnen monolithischen Festkörpers haben sollte?

Nicht unbedingt. Sie können aus Fächern und verschiedenen Elementen bestehen.

- Eine klassische Raketenstruktur ist also möglich?

Sicherlich. Materialien auswählen, ggf. Neuentwicklungen bestellen, prüfen, auf Bänken, im Flug arbeiten, korrigieren, wenn etwas schief geht. Sie müssen dies auch mit Hunderten von Telemetriesensoren von unglaublicher Komplexität messen können.

- Welcher Motor ist besser – Festbrennstoff oder Flüssigkeit für ein Hyperschallfahrzeug?

Fester Treibstoff ist hier überhaupt nicht geeignet, da er zwar beschleunigen kann, ein längeres Fliegen damit aber nicht möglich ist. Ballistische Raketen verfügen über solche Triebwerke Raketen wie „Bulava“, „Topol“. Im Fall von GZLA ist dies inakzeptabel. Bei unserer Yakhont-Rakete (einer Anti-Schiffs-Marschflugrakete, Teil des Bastion-Komplexes. - Izvestia) besteht nur der Startbeschleuniger aus Festbrennstoff. Dann fliegt es mit einem Flüssigkeits-Staustrahltriebwerk.

Es gibt Versuche, ein Staustrahltriebwerk mit einem internen Feststoffgehalt herzustellen, der über die gesamte Brennkammer verteilt ist. Für große Reichweiten reicht es aber auch nicht.

Für flüssigen Kraftstoff können Sie den Tank beliebig verkleinern. Einer der „Meteoriten“ flog mit Panzern in den Flügeln. Es wurde getestet, weil wir eine Reichweite von 4-4,5 Tausend km erreichen mussten. Und er flog mit einem luftatmenden Motor, der mit flüssigem Treibstoff betrieben wurde.

- Was ist der Unterschied zwischen einem luftatmenden Triebwerk und einem Flüssigkeitsstrahltriebwerk?

Ein Flüssigkeitsstrahltriebwerk enthält Oxidationsmittel und Kraftstoff in separaten Tanks, die in der Brennkammer gemischt werden. Das Luftstrahltriebwerk wird mit einem Treibstoff angetrieben: Kerosin, Decillin oder Bicilin. Das Oxidationsmittel ist einströmender Luftsauerstoff. Bicilin (Kraftstoff, der aus Vakuumgasöl durch Hydrierungsverfahren hergestellt wird – Izvestia) wurde genau nach unserem Auftrag für Meteorit entwickelt. Dieser flüssige Kraftstoff hat sehr hohe Dichte, sodass Sie einen Tank mit kleinerem Volumen herstellen können.

- Es sind Fotos von Hyperschallflugzeugen mit Strahltriebwerk bekannt. Sie alle haben eine interessante Form: nicht stromlinienförmig, sondern eher eckig und quadratisch. Warum?

Sie sprechen wahrscheinlich vom X-90 oder, wie er im Westen genannt wird, AS-X-21 Koala(das erste sowjetische experimentelle GZLA. - Izvestia). Nun ja, es ist ein tollpatschiger Bär. Vorne befinden sich die sogenannten „Bretter“ und „Keile“ (Strukturelemente mit scharfen Ecken und Vorsprüngen. - Izvestia). Es wird alles getan, um den in den Motor eintretenden Luftstrom für die Verbrennung und die normale Verbrennung des Kraftstoffs akzeptabel zu machen. Dazu erzeugen wir sogenannte Stoßwellen (ein starker Anstieg des Drucks, der Dichte, der Temperatur des Gases und eine Abnahme seiner Geschwindigkeit, wenn eine Überschallströmung auf ein Hindernis trifft. - Izvestia). Sprünge werden präzise auf „Bretter“ und „Keile“ gebildet – jenen Strukturelementen, die die Luftgeschwindigkeit dämpfen.

Auf dem Weg zum Motor kann es zu einer zweiten oder dritten Stoßwelle kommen. Die ganze Nuance besteht darin, dass keine Luft in die Brennkammer gelangen sollte mit gleicher Geschwindigkeit, von dem aus die GZLA fliegt. Es muss unbedingt reduziert werden. Und das sogar sehr. Vorzugsweise auf Unterschallwerte, für die alles ausgearbeitet, geprüft und getestet wurde. Aber genau dieses Problem versuchen die Macher von GZLA zu lösen Ich habe mich seit 65 Jahren nicht entschieden.

Sobald man Mach 4,5 überschreitet, dringen bei solch hoher Geschwindigkeit Luftpartikel schnell in die Triebwerke ein. Und Sie müssen den zerstäubten Brennstoff und das Oxidationsmittel – Luftsauerstoff – „zusammenbringen“. Dieses Zusammenspiel muss mit hoher Verbrennungseffizienz erfolgen. Die Interaktion sollte nicht durch Zögern oder zusätzliches Atmen im Inneren gestört werden. Noch hat niemand herausgefunden, wie das geht.

- Ist es möglich, eine GZLA für zivile Zwecke, für den Transport von Passagieren und Fracht zu schaffen?

Vielleicht. Auf einer der Pariser Flugshows wurde ein von den Franzosen gemeinsam mit den Briten entwickeltes Flugzeug gezeigt. Ein Turbostrahltriebwerk hebt es in die Höhe, und dann beschleunigt das Auto auf etwa Mach 2. Dann öffnen sich die Staustrahltriebwerke und treiben das Flugzeug auf Mach 3,5 oder Mach 4. Und dann fliegt er in etwa 30 Kilometern Höhe irgendwo von New York nach Japan. Vor der Landung wird der Rückwärtsmodus aktiviert: Die Maschine sinkt, schaltet wie ein normales Flugzeug auf ein Turbostrahltriebwerk um, tritt in die Atmosphäre ein und landet. Wasserstoff gilt als Kraftstoff als kalorienreichster Stoff.

- Derzeit entwickeln Russland und die Vereinigten Staaten am aktivsten Hyperschallflugzeuge. Können Sie den Erfolg unserer Gegner einschätzen?

Was die Noten angeht, kann ich sagen: Lasst die Jungs arbeiten. 65 Jahre lang haben sie nicht wirklich etwas getan. Bei Geschwindigkeiten von Mach 4,5 bis 6 gibt es keinen einzigen tatsächlich hergestellten GZLA.

Das neueste Hyperschallflugzeug Yu-71 (Yu-71)

Hyperschallwaffen und Hypergeschwindigkeit: Wie die Physik das Militär daran hindert, die Rakete ihrer Träume zu bauen

Mehr Details und eine Vielzahl von Informationen über Veranstaltungen in Russland, der Ukraine und anderen Ländern unseres schönen Planeten erhalten Sie unter Internetkonferenzen, ständig auf der Website „Keys of Knowledge“ gehalten. Alle Konferenzen sind offen und vollständig frei. Wir laden alle Interessierten ein...

Die SR-72 ist ein vielversprechendes amerikanisches Flugzeug, das ein funktionales Analogon der legendären SR-71 werden kann, einem überschallschnellen und supermanövrierfähigen Aufklärungsflugzeug. Der Hauptunterschied zum Vorgänger ist das Fehlen eines Piloten im Cockpit und die Hyperschallgeschwindigkeit.

Einschlag aus dem Orbit

Kosmische „Spirale“ Ein im Rahmen des Spiral-Projekts entwickeltes Hyperschall-Boosterflugzeug. Das System sollte auch ein militärisches Orbitalflugzeug mit Raketenverstärker umfassen.

„Zirkon“ für die Flotte

Am 17. März 2016 wurde bekannt, dass Russland offiziell mit dem Test der Hyperschall-Anti-Schiffs-Marschflugkörper (ASC) Zircon begonnen hatte. Auch die Atom-U-Boote der fünften Generation (Husky) werden mit dem neuesten Projektil ausgerüstet, Überwasserschiffe und natürlich das Flaggschiff der russischen Flotte, Peter der Große, erhalten es ebenfalls. Eine Geschwindigkeit von 5-6 M und eine Reichweite von mindestens 400 km (die Rakete legt diese Distanz in vier Minuten zurück) wird den Einsatz von Gegenmaßnahmen erheblich erschweren. Es ist bekannt, dass die Rakete den neuen Treibstoff Decilin-M verwenden wird, der die Flugreichweite um 300 km erhöht. Der Entwickler des Anti-Schiffs-Raketensystems Zircon ist NPO Mashinostroeniya, Teil der Tactical Missile Weapons Corporation. Mit dem Erscheinen einer Serienrakete ist bis 2020 zu rechnen. Es ist zu bedenken, dass Russland über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-Schiffsabwehrraketen verfügt, beispielsweise der serienmäßigen Schiffsabwehrrakete P-700 Granit (2,5 M) und der serienmäßigen Schiffsabwehrrakete P-270 Moskit (2,8 M). ), das durch das neue Anti-Schiffs-Raketensystem Zircon ersetzt wird.

Das Ende der 1950er Jahre im Tupolev Design Bureau entwickelte unbemannte Hyperschallgleitflugzeug sollte die letzte Stufe des Raketenangriffssystems darstellen.

Listiger Sprengkopf

Die ersten Informationen über den Start des Yu-71-Produkts (wie es im Westen genannt wird) in die erdnahe Umlaufbahn durch die RS-18-Stiletto-Rakete und seine Rückkehr in die Atmosphäre erschienen im Februar 2015. Der Start erfolgte vom Positionsbereich der Dombrovsky-Formation aus durch die 13. Raketendivision der Strategic Missile Forces (Region Orenburg). Es wird auch berichtet, dass die Division bis 2025 24 Yu-71-Produkte zur Ausrüstung der neuen Sarmat-Raketen erhalten wird. Das Yu-71-Produkt wurde seit 2009 auch von NPO Mashinostroeniya im Rahmen des Projekts 4202 entwickelt.

Die Länge des Flugzeugs sollte 8 m betragen, die Flügelspannweite betrug 2,8 m.

Steig hoch

Die Hyperschallrakete Boeing X-51A Waverider wird in den USA entwickelt

Die Hyperschallrakete RVV-BD wurde vom nach I.I. benannten Vympel Design Bureau entwickelt. Toropova. Es setzt die Reihe der K-37- und K-37M-Raketen fort, die bei der MiG-31 und der MiG-31BM im Einsatz sind. Auch die Hyperschallabfangjäger des PAK DP-Projekts werden mit der RVV-BD-Rakete ausgerüstet. Nach Angaben des Leiters von KTRV, Boris Viktorovich Obnosov, auf der MAKS 2015 begann die Massenproduktion der Rakete und die ersten Chargen werden 2016 vom Band laufen. Die Rakete wiegt 510 kg, verfügt über einen hochexplosiven Splittergefechtskopf und kann Ziele in einer Entfernung von 200 km in einem weiten Höhenbereich treffen. Ein Dual-Mode-Feststoffraketentriebwerk ermöglicht es, eine Hyperschallgeschwindigkeit von 6 Mach zu erreichen.

Hypersound des Himmlischen Imperiums

Im Herbst 2015 berichtete das Pentagon und dies wurde von Peking bestätigt, dass China das Hyperschallmanövrierflugzeug DF-ZF Yu-14 (WU-14), das vom Testgelände Wuzhai aus gestartet war, erfolgreich getestet habe. Die Yu-14 löste sich „am Rande der Atmosphäre“ vom Träger und glitt dann auf ein Ziel zu, das mehrere tausend Kilometer im Westen Chinas lag. Der Flug des DF-ZF wurde von amerikanischen Geheimdiensten überwacht, und ihren Daten zufolge manövrierte das Gerät mit einer Geschwindigkeit von 5 Mach, obwohl seine Geschwindigkeit möglicherweise 10 Mach erreichen könnte. China gab an, das Problem des Hyperschallstrahls gelöst zu haben Motoren für solche Geräte und entwickelte neue leichte Verbundmaterialien zum Schutz vor kinetischer Erwärmung. Chinesische Vertreter berichteten außerdem, dass die Yu-14 in der Lage sei, das US-Luftverteidigungssystem zu durchbrechen und einen globalen Atomschlag durchzuführen.

SR-71 Heute nimmt dieses längst außer Dienst gestellte Flugzeug einen herausragenden Platz in der Geschichte der Luftfahrt ein. Es wird durch Hypersound ersetzt.

Amerika-Projekte

Zu den problematischen Punkten des SR-72 zählen Experten die Wahl der Materialien und des Gehäusedesigns, die großen thermischen Belastungen durch kinetische Erwärmung bei Temperaturen von 2000 °C und mehr standhalten. Es wird auch notwendig sein, das Problem der Trennung von Waffen von den Innenfächern bei einer Hyperschallfluggeschwindigkeit von 5-6 M zu lösen und Fälle von Kommunikationsverlusten zu beseitigen, die bei Tests des HTV-2-Objekts wiederholt beobachtet wurden. Lockheed Martin Corporation gab an, dass die Größe der SR-72 mit der Größe der SR-71 vergleichbar sein wird – insbesondere wird die Länge der SR-72 30 m betragen. Die SR-72 wird voraussichtlich im Jahr 2030 in Dienst gestellt .