Hipersonični roji brez posadke: težave z elektronskim polnjenjem

Kazalo:

Hipersonični roji brez posadke: težave z elektronskim polnjenjem
Hipersonični roji brez posadke: težave z elektronskim polnjenjem

Video: Hipersonični roji brez posadke: težave z elektronskim polnjenjem

Video: Hipersonični roji brez posadke: težave z elektronskim polnjenjem
Video: Battle of Narva, 1700 ⚔️ How did Sweden break the Russian army? ⚔️ Great Nothern War 2024, April
Anonim
Slika
Slika

Hipersonični mainstream

Najpomembnejši zgodovinski trenutki XXI stoletja bodo zagotovo dopolnjeni z razvojem in sprejetjem hiperzvočnega orožja. Ta brezpogojni adut je enak sistemom jedrskega odvračanja. Glede na stopnjo kompleksnosti in zahtevanih virov sta si jedrski tehnologiji in hiperzvočni tehnologiji v marsičem podobni. Za razvoj vozil, ki lahko pospešujejo do hitrosti 5-10 mah, so potrebni netrivialni pristopi in rešitve. Hkrati je v teoriji vse relativno preprosto.

Slika
Slika

Glavna stvar pri vsaki raketi je pogonski sistem. Za hiperzvočna vozila se uporabljajo bodisi motorji z oksidantom na krovu bodisi hitri curki. Primeri prvih lahko najdemo v raketnem sistemu Kinzhal, motorji ramjet pa v znanih ruskih cirkonih. Hkrati pa sam motor ramjet še zdaleč ni novost. Shematski diagram je leta 1913 predlagal Francoz René Lauren. Motor nima kompresorske skupine, zahtevani tlak v zgorevalni komori pa nastane z zaviranjem pretoka zraka pri nadzvočnih hitrostih. Glavna pomanjkljivost te rešitve je težava pri delu s tradicionalnimi podzvočnimi hitrostmi. Tudi če inženirji zagotovijo motorju s krožnim zrakom z možnostjo letenja v takšnih načinih, izkoristek ne bo presegel 5%. In zagon motorja brez dodatnega pospeševalnika je v tem primeru na splošno nemogoč. Običajno je na krovu letala zaloga oksidanta, ki motorju oživi in pridobi zahtevano hitrost. Nadzvočni let s hitrostjo približno M = 3 je najbolj "udoben" za motor s krožnim curkom. Toplotna učinkovitost je blizu rekordnih 64%, temperature okoli pa niso tako kritične za delovanje. Težave se začnejo pri preklopu na hitrost nad 5 Machovih številk. Najpomembnejša je velikanska temperatura - do 1960 stopinj Celzija. Za to so potrebni edinstveni materiali. Na primer, NPO Mašinostroenija razvija cel razred toplotno odpornih titanovih zlitin za ruske hipersonične rakete. Mimogrede, to je tehnološka prednost Rusije - obrambna industrija se je od časov Sovjetske zveze naučila uporabljati zelo prefinjen titan. Zasnovo hiperzvočnih motorjev s krožnim curkom dodatno otežuje nadzvočni tok plinov v zgorevalni komori.

V zakladnico hipersoničnih težav je dodana nezmožnost zemeljskih preskusov. Zelo težko, če ne celo nemogoče, je ustvariti vetrovnik s 5-10 Mahovimi številkami na kopnem s sedanjo stopnjo tehnologije. In vsi testi hiperzvočnih raket se končajo z uničenjem prototipov. V marsičem je to podobno poskusom s strelivom, le višina stroškov je večkrat višja.

Hipersonični roj

Rusija je vodilna v svetu na področju serijskih hipersoničnih tehnologij. In to ni nepomembna bravura - večina tujih medijev se s tem strinja. Res je, da s svojega vidika ne pozabijo omeniti zgodovinske pravičnosti. Prvi pri hiperzvoku so bili nacisti s tehnologijo V-2, veliko kasneje so Američani eksperimentirali s podobno opremo-X-15, X-43 in Lockheed X-17. Nazadnje so Kitajci raketo DF-17 predstavili jeseni 2019. Domet letenja naprave je približno 2, 5 tisoč kilometrov pri hitrosti 5 mahov. Hkrati DF-17 temelji na podvozju na kolesih, kar resno otežuje njegovo odkrivanje in odziv.

Drugo letalo kitajske vojske je hiperzvočni Starry Sky-2-"Starry Sky-2". Američani, ki v tem primeru delujejo kot zaostali, trdijo, da je leta 2018 raketa dosegla 6 Mach na višini 30 km. Kitajski hipersonični razvoj, skupaj z ruskim, je zdaj pred ostalimi, inženirji pa si lahko privoščijo napovedovanje prihodnosti.

Tako so raziskovalci s Pekinškega tehnološkega inštituta leta 2020 predlagali, da bi bil naslednji korak pri razvoju hipersvuka roji brezpilotnih letal. V popolni analogiji z razvojem šokov in izvidniških brezpilotnih letal, ki se na nebu spremenijo v "kolektivno inteligenco". Glede na zmogljivosti umetne inteligence celo običajni brezpilotni letali z propelerji, sestavljeni v rojih, povzročajo naravni šok. In tukaj Kitajska napoveduje pojav hipersoničnih rojev.

Takšni izreki niso zavrženi zaman. Ali Peking opravlja ustrezno delo ali pa poskuša preizkusiti vode in slediti odzivu potencialnih nasprotnikov. Kakor koli že, za takšno odločitev obstaja veliko temeljnih ovir. Mnogi od njih so bili delno že rešeni. Najprej so to najmočnejše udarne in toplotne obremenitve telesa in polnjenje naprav z najmanjšim manevriranjem na hiperzvoku. To zahteva edinstvene materiale ter elektroniko, odporno na udarce in toploto. Hipersonični predmet se premika v plasti visokotemperaturne plazme, ki je praktično neprepustna za radijske valove. Če se lahko posamezne rakete premikajo po vnaprej določeni poti, ne da bi pri hiperzvočnem režimu stopile v stik s "središčem", potem to za ekipo raket ni dovolj. Zahteva hitro komunikacijo med posameznimi brezpilotnimi letali. Raziskovalci s Pekinškega tehnološkega inštituta namigujejo na razvoj lastnega mobilnega omrežja za umetno inteligenco pri hipersoničnih rojih.

Slika
Slika

Moram reči, da so takšne militaristične zgodbe potencialnih nasprotnikov zelo navdušile ZDA. Poleg programov za razvoj lastnega hipersoničnega orožja Pentagon financira sovražne sisteme za odkrivanje raket. Zamisel je, da bi z infrardečimi kamerami iskali takšne superhitre objekte iz bližnje zemeljske orbite - navsezadnje temperatura nekaj tisoč stopinj resno razkriva hipersonična vozila. Zdaj L3Harris to počne z donacijo Pentagona v višini 121 milijonov dolarjev.

Curtiss-Wright ameriški vojski ponuja storitve pri razvoju elektronske opreme za hiperzvočne rakete. Ameriški inženirji menijo, da bodo glavne zahteve za elektronske čipe in opremo: miniaturna velikost, toplotna odpornost, skromna poraba energije, sposobnost dela pri nizkem tlaku in odpornost na udarce. Po mnenju razvijalcev se mora vojska obrniti na civilne razvijalce, saj imajo le oni potrebne kompetence na področju miniaturizacije in zmanjšanja porabe energije elektronskih komponent. Dovolj je, da se spomnimo razvoja mobilnih telefonov. V zvezi s tem je ruskim orožarjem težje - v državi praktično ni civilne mikroelektronike lastne proizvodnje.

Slika
Slika

Kitajski precedens z načrti za hipersonični roj narekuje nova pravila za razvoj vojaške tehnologije. Države s pravo tehnologijo lahko postanejo zakonodajalci na tem področju. In to pomeni - nihalo svetovne bilance orožja se bo nevarno zanihalo. Upamo lahko le v smeri Rusije.

Priporočena: