Rakete za večkratno uporabo: stroškovno učinkovita rešitev za hitro globalno stavko

Kazalo:

Rakete za večkratno uporabo: stroškovno učinkovita rešitev za hitro globalno stavko
Rakete za večkratno uporabo: stroškovno učinkovita rešitev za hitro globalno stavko

Video: Rakete za večkratno uporabo: stroškovno učinkovita rešitev za hitro globalno stavko

Video: Rakete za večkratno uporabo: stroškovno učinkovita rešitev za hitro globalno stavko
Video: Вот самое грозное гиперзвуковое оружие в мире 2024, April
Anonim

V začetku 21. stoletja je prišlo do revolucije v raziskovanju vesolja. Tiho, skoraj neopazno, brez več milijard dolarjev vrednih nacionalnih projektov, kot sta program raziskovanja lune ali program vesoljskih ladij za ustvarjanje vesoljskih ladij za večkratno uporabo. Seveda govorimo o komercialnih vesoljskih plovilih za večkratno uporabo in najprej o raketah za večkratno uporabo podjetja SpaseX avtorja Elona Muska.

Slika
Slika

Vendar ne počiva dolgo na lovorikah, za vratom mu dihajo druga zasebna podjetja, tudi kitajska. Na primer, 10. avgusta 2019 je kitajsko podjetje LinkSpace izstrelilo raketo RLV, ki se je po vzletu na višino 300 metrov po 50 sekundah vrnila na izstrelitveno ploščad. Leta 2020 se načrtuje izstrelitev rakete RLV-T16, ki bo lahko dosegla nadmorsko višino 150 kilometrov. Zasebna podjetja načrtujejo gradnjo vesoljskih plovil za večkratno uporabo za vse vrste možnih obremenitev - od nekaj sto kilogramov do deset ali sto ton.

Slika
Slika

Široka uporaba vesoljskih plovil za večkratno uporabo, ki jih je mogoče ponovno uporabiti do 100 -krat in do 10 -krat brez popravil, bo znatno znižala stroške izstrelitve tovora v orbito, kar bo spodbudilo razvoj trga komercialnega prostora.

Nobenega dvoma ni, da bo možnost dajanja tovora v orbito po nižjih stroških zanimala tudi vojsko. Najprej bodo to tradicionalni izvidniški in komunikacijski sateliti, katerih potreba ves čas narašča, upoštevajoč povečanje flote brezpilotnih letal brez dosega dolžine dosega (UAV), ki jih nadzorujejo prek satelitov.

V prihodnosti bi lahko možnost izstrelitve tovora z minimalnimi stroški povzročila nastanek orbitalnih udarnih platform razreda "vesolje-zemlja".

Rakete za večkratno uporabo: stroškovno učinkovita rešitev za hitro globalno stavko
Rakete za večkratno uporabo: stroškovno učinkovita rešitev za hitro globalno stavko

Komercialne rakete za večkratno uporabo pa imajo lahko tudi druge vojaške namene.

Drsne hipersonične bojne glave

Od leta 2003 Agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte (DARPA) skupaj z ameriškimi letalskimi silami v okviru programa Rapid Global Strike razvija bojno glavo Falcon HTV-2 (Hypersonic Test Vehicle), namenjeno letom s hiperzvočno hitrostjo. Ameriška vojska razvija podoben projekt AHW (Advanced Hypersonic Weapon - obetavno hiperzvočno orožje).

Slika
Slika

Projekta Falcon HTV -2 in AHW imata podobno postavitev - neinženirano drsno bojno glavo nosi raketa -nosilec na določeno višino, nato se loči in s hiperzvočno hitrostjo drsi do cilja. Ocenjeni doseg letenja bojnih glav mora biti 6000-7600 kilometrov pri hitrosti leta 17-22 M (5, 8-7, 5 km / s). Tako bo ob upoštevanju časa, potrebnega, da raketa doseže višino padca bojne glave, čas zadetka cilja približno 20-30 minut.

Slika
Slika

Za umik bojnih glav Falcon HTV-2 se predlaga uporaba lansirnih raket Minotaur-IV (LV) ali medcelinskih balističnih raket LGM-30G Minuteman-III (ICBM). Za preskušanje hiperzvočnih enot AHW je bila uporabljena tristopenjska raketa STARS s trdim pogonom.

Podoben projekt je bil izveden v Rusiji - hipersonična vodena bojna glava kot del kompleksa Avangard, ki jo je sprožila UR -100N UTTH ICBM. V tej smeri je Rusija pred Združenimi državami - že leta 2019 naj bi kompleks Avangard začeli uporabljati. Hitrost letenja bojne glave bi morala biti približno 27 M (9 km / s), doseg leta je medcelinski. Hkrati pa obstaja temeljna razlika - ruska bojna glava je opremljena z jedrsko bojno glavo, medtem ko ZDA razmišljajo o uporabi jedrskih hiperzvočnih bojnih glav. Nejedrska bojna glava postavlja visoke zahteve glede natančnosti ciljanja bojnih glav.

Slika
Slika

Alternativna rešitev so hiperzvočne rakete, izstreljene s strateških letal, kot sta ameriški X-51 Waverider ali ruski 3M22 Zircon. Rakete X-51 in 3M22 so bolj vsestranske od hiperzvočnih bojnih glav, ki so jih izstrelile rakete, in so verjetno manjše. Vendar sta njihov doseg in hitrost bistveno manjši kot pri drsečih bojnih glavah-približno 500-2000 km oziroma 5-8 M (1, 7-2, 7 km / s). Manjša hitrost in doseg leta ne bosta omogočila reakcijskega časa, primerljivega s tistim, ki je možen pri hiperzvočnih drsečih bojnih glavah. Pri udarcu na dosegu 6000-7000 ali več bo skupni čas letenja bombnika in hiperzvočne rakete približno pet ur, medtem ko lahko hipersonična drseča bojna glava udari v pol ure, kar je za nekatere misije lahko kritično.

Slika
Slika
Slika
Slika

Zgornja primerjava ne pomeni opuščanja ene ali druge vrste orožja, ampak le kaže nišo uporabe vsakega od njih. V tej "delitvi dela" je hipersoničnim drsnim enotam dodeljena naloga, da zadenejo visoko prednostne cilje-poveljniška mesta, centre za odločanje itd.

Fast Global Strike in VIP Terror

Članek Strateške konvencionalne sile: prevozniki in orožje so razmišljali o namestitvi hiperzvočnih bojnih glav na ICBM, katerih pogoji v uporabi se iztekajo. Ta odločitev je v celoti upravičena in ravno to odločitev obravnavajo ameriške oborožene sile v okviru programa Rapid Global Strike.

Sam program BSU prav tako povzroča skepticizem pri mnogih, iz neznanega razloga je vedno v nasprotju z jedrskim orožjem. Pravzaprav nima vpliva na jedrski ščit. Čeprav je v pogodbi START-3 nejedrska bojna oprema enaka jedrskemu orožju, kar bi teoretično lahko privedlo do zmanjšanja števila jedrskih bojnih glav v ZDA, pravzaprav takoj, ko se program BSU razvije in število bojnih glav se bo začelo povečevati, pogodba START-3 bo že prenehala veljati, če pa ne, se bodo Združene države iz nje umaknile z enako lahkoto, kot so odstopile od Pogodbe o ABM in Pogodbe INF, hkrati za to krivijo Rusijo.

Drugi ugovor je, da se bo z uporabo sredstev BSU začela tretja svetovna vojna. Treba je razumeti, da Združene države na noben način ne nameravajo uporabiti sredstev BSU proti Rusiji na trenutni stopnji razvoja oboroženih sil. In tudi proti LRK. Toda države, kot sta Iran ali Venezuela, bi lahko postale tarče BSU, ki bo prejela prvo stavko obglavitve.

V članku Strateško konvencionalno orožje. Naloga škode strateškega običajnega orožja je oblikovana tako:. Temu lahko dodate -.

Materialna sredstva, porabljena za sredstva BSU, bodo stokrat poplačana s prihrankom sil in sredstev sil splošnega namena. V nekaterih primerih se lahko na primer v primeru izločitve sovražnikovega vodstva vojaški spopad konča, še preden se začne. Združene države bi lahko uresničile takšen scenarij, na primer v Venezueli. Z BSU za likvidacijo dosedanjega predsednika, hkrati pa organizira naslednjo "barvno" revolucijo, in nobeni tanki, letala in ladje se ne bodo izognili takemu scenariju.

Na podlagi zgoraj navedenega je mogoče narediti še en zaključek - orožje Rapid Global Strike ali strateško konvencionalno orožje je idealno sredstvo za VIP -teror, torej fizično odpravo sovražnikovega najvišjega vodstva

Nobeno drugo orožje nima takšnih zmogljivosti. Že sama prisotnost te vrste hitrega globalnega napada ali strateškega običajnega orožja bo prisilila sovražno vodstvo k preudarnemu obnašanju pri sprejemanju vojaških, političnih in gospodarskih odločitev ali pa jih bo preživelo pod grožnjo bližnjega uničenja.

V nekaterih primerih ICBM morda niso najbolj optimalen nosilec za hipersonične drseče bojne glave, pa tudi ne najcenejši. Ali obstajajo drugi, učinkovitejši nosilci za hipersonične drseče bojne glave?

Raketa za večkratno uporabo kot nosilec hiperzvočnih bojnih glav

Obetavne rakete za večkratno uporabo, ki temeljijo na komercialnih izdelkih, lahko postanejo najučinkovitejše in najcenejše sredstvo za spuščanje bojnih glav.

Na podlagi odprtih informacij, objavljenih na internetu, bi morala biti višina meta hipersoničnih bojnih glav približno 100 kilometrov. Ocenjena masa hiperzvočnih bojnih dnevnikov Falcon HTV-2 bi morala biti 1100-1800 kg.

Nosilnost rakete Falcon-9, dostavljene LEO (200 km), je 13-16 ton. Skupna masa druge stopnje najnovejše različice Falcon-9 je 111 ton, druga stopnja je ločena od prve na nadmorski višini približno 70 km. Prvo stopnjo Falcona 9 je predvidena za uporabo do 10 -krat, z vzdrževanjem po vsakih 10 letih pa do 100 -krat.

Slika
Slika

Domnevamo lahko, da prva stopnja Falcon-9 LV zadostuje za izstrelitev hiperzvočnih bojnih glav. Opustitev druge stopnje, ki tehta 111 ton, bo predvidoma omogočila, da se na višino 100 km pripelje približno 10 hiperzvočnih bojnih glav, težkih 1100-1800 kg, vsaka.

Na podlagi tehnologij, ki se uporabljajo v komercialni raketi, se lahko pri določenih obremenitvah ustvarijo druge majhne lansirne rakete za večkratno uporabo, ki zagotavljajo vbrizgavanje ene ali dveh hiperzvočnih bojnih glav, čemur sledi pristanek rakete in njena ponovna uporaba.

Če govorimo o povečanju bojne obremenitve, se ne moremo spomniti načrtov SpaсeX za izdelavo dvostopenjske rakete BFR za večkratno uporabo z možnostjo izstrelitve tovora, ki tehta do 100 ton, v LEO. Na internetu se že razpravlja o možnosti obetavne uporabe BFR kot orbitalnega bombnika za udarce z vodenimi volframovimi palicami.

Slika
Slika

Če potegnemo analogijo z uporabo prve stopnje rakete Falcon-9, bo lahko prva stopnja rakete BFR-Super Heavy (Super Heavy) namestila 55-85 hiperzvočnih bojnih glav.

Po eni strani razvoj BFR še ni zaključen, zato je o njeni vojaški uporabi nekoliko prezgodaj govoriti. Po drugi strani pa je Elon Musk odločen, da bo dokončal izdelavo te rakete. Po načrtih SpaceX naj bi nadomestil vse rakete, ki jih uporablja podjetje, vključno z raketoplanom Falcon-9.

Postavlja se vprašanje, zakaj bi tako obetaven razvoj izginil? Družba SpaсeX bi lahko prvo stopnjo Falcon-9 prilagodila ali pa celoten razvoj te rakete preprosto prodala vojski in se v celoti osredotočila na BFR. Vojska bo prejela edinstveno platformo za večkratno uporabo za izstrelitev drsnih hiperzvočnih bojnih glav ali drugih nosilnosti.

Utemeljitev

Problem raket za večkratno uporabo je, da jih za razliko od bombnikov ne morete pristati na letališču, kljub temu pa obstaja dovolj možnosti za postavitev takšnega orožja.

Če bo v južnem delu ZDA nameščena lansirna naprava z drsnimi hiperzvočnimi bojnimi glavami (za primer je vesoljsko letališče na Cape Canaveral), bo skoraj vsa Latinska Amerika na prizadetem območju. Če bodo razporejeni na Aljaski, bo na prizadetem območju večina Rusije, Kitajske in celotne Severne Koreje. To je pod pogojem, da bo doseg bojnih glav 6.000-7.000 kilometrov in ne bo medcelinski, kot je kompleks Avangard.

Slika
Slika
Slika
Slika

Za namestitev lansirnega vozila z drsnimi hiperzvočnimi bojnimi glavami v Evropi ali Aziji lahko Združene države uporabijo ozemlje svojih satelitov. Malo je verjetno, da bi si Poljska, Romunija ali Japonska tako malo upale zanikati svojega gospodarja.

Poleg tega, glede na to, da so zasebna vojaška podjetja (PMC) že oborožena z bojnim letalom, si ne moremo privoščiti scenarija, v katerem bodo PMC -ji dajali v najem mesta za lansiranje nosilcev z načrtovanjem hiperzvočnih bojnih glav. komercialna podlaga na zahtevo.

In končno, takšne možnosti, kot je ustvarjanje izstrelitvenih platform na morju, podobnih komercialnemu projektu Sea Launch, ni mogoče izključiti. Značilnosti teže in velikosti rakete Falcon-9 so primerljive z značilnostmi rakete Zenit-3SL, zato ne bi smelo biti težav.

Slika
Slika

Glede na to, da bo treba izstreliti le prvo stopnjo z bojno obremenitvijo, sta na plavajoči kozmodrom lahko postavljeni dve raketi z desetimi drsnimi hipersoničnimi bojnimi glavami na vsaki. Ko se plavajoči kozmodrom nahaja v Sredozemskem morju, na prizadeto območje pade skoraj vsa Afrika, Perzijski zaliv, Pakistan, delno Srednja Azija, Kitajska in večina ozemlja Ruske federacije. Izstreljevalna naprava lahko pristane na obstoječih obalnih platformah ASDS (avtonomna ladja za vesoljska letala), ki se uporabljajo za pristanek prve stopnje rakete Falcon-9, ali na podobnih plovilih / platformah, razvitih na njihovi podlagi.

Slika
Slika
Slika
Slika

Lahko se zastavi vprašanje: če Rusija ali Kitajska kot jedrski sili ne veljata za tarčo BSU, zakaj je potem navedeno, da je njihovo ozemlje na prizadetem območju? Odgovor je preprost, BSU je dejavnik, ki ga je treba upoštevati. Če je postavitev lansirnikov Mk-41 v Evropi povzročila toliko hrupa, kaj se bo zgodilo, ko se v Sredozemlju pojavi plavajoči kozmodrom z izstrelitveno napravo z drsnimi hiperzvočnimi bojnimi glavami …

Finančna stran problema

Stroški prve stopnje nosilne rakete znašajo 60–70% njenih celotnih stroškov. Prijavljeni stroški izstrelitve Falcon-9 znašajo 60-80 milijonov dolarjev, stroški prve stopnje pa bodo 36-56 milijonov dolarjev. Tudi če upoštevamo desetkratno uporabo prve stopnje Falcon-9, bodo stroški umika 3, 6-5, 6 milijonov dolarjev, stroški goriva bodo okoli 500 tisoč dolarjev za izstrelitev. Tako bodo za 10 blokov stroški dostave približno 400-600 tisoč dolarjev na blok (ne upoštevajo stroškov samega bloka). Z virom prve stopnje Falcon-9 s 100 izstrelitvami se bodo stroški vsakega izstrelitve znižali skoraj za red velikosti. Seveda je treba upoštevati tudi druge stroške - vzdrževanje, popravila, prevoz itd., Navsezadnje pa drugi orožni sistemi ne morejo brez dodatnih stroškov. Na primer, ura letenja za B-2 stane več kot 150.000 USD, ob trku na razdalji 7.000 km pa bo skupni čas letenja 10 ur letenja, t.j. en let bo stal 1,5 milijona dolarjev.

Kaj imamo?

Očitno smo v smislu hipersoničnega orožja na splošno in zlasti v smislu načrtovanja hiperzvočnih bojnih glav pred ostalim delom planeta.

Imamo pa resne težave z raketnimi nosilci za večkratno uporabo, bolje rečeno, ni težav, saj samih raketnih nosilcev za večkratno uporabo ni. Vendar obstajajo projekti, vključno z zanimivimi, od katerih so nekateri morda prilagojeni za vojaško uporabo. Morda bo, kot se to pogosto dogaja pri nas, to oživelo njihove civilne modifikacije. Vendar bomo o tem govorili v naslednjem članku.

Priporočena: