Конкуренция в области создания гиперзвукового оружия возрастает

Россия реализует амбициозную программу разработки гиперзвукового оружия, которая пользуется решительной поддержкой правительства, отметили аналитики Jane’s. 

Вооруженные силы разных стран разрабатывают гиперзвуковые средства наземного базирования в ответ на быстро возникающие угрозы и совершенствование современных систем противоракетной обороны (ПРО).

 

Гиперзвуковой стратегический комплекс "Авангард" (© Минобороны РФ).


Вооруженные силы разных стран разрабатывают гиперзвуковые средства наземного базирования в ответ на быстро возникающие угрозы и совершенствование современных систем противоракетной обороны (ПРО). Эксперты информационно-аналитического агентства Jane’s исследовали программы в области гиперзвука, реализуемые в США, России, Китае и Индии.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) в области гиперзвуковых технологий привели к созданию высокоскоростного оружия, подчеркивают они, которое на сегодняшний день считается ключевым для армий мира, намеренных сохранять свою боеспособность на дальнейшую перспективу.

В течение последних десятилетий работы в области гиперзвуковых технологий проводились циклами, в рамках которых каждые предшествующие исследования выполнялись для получения усовершенствованных результатов последующих работ. Такая методика обеспечила эпохальные достижения в области гиперзвукового оружия. В течение примерно двух десятилетий специалисты работают в основном над применением гиперзвуковых технологий в сфере баллистических ракет (БР), планирующих ГЧ с ракетным двигателем и крылатых ракет.

В ходе этих разработок особое внимание уделяется моделированию, испытаниям в аэродинамических трубах (АДТ), конструкции носового обтекателя, "умным" материалам, динамике полета при входе в атмосферу, программному обеспечению (ПО).

В результате проделанной огромной работы созданные гиперзвуковые аппараты наземного базирования демонстрируют высокие показатели готовности и надежности, а также высокую степень точности, что позволяет военным атаковать большой ряд целей. Кроме того, они могут существенно ослабить имеющиеся не сегодняшний день системы противоракетной обороны (ПРО).

Программы США

Министерство обороны и другие правительственные учреждения США уделяют повышенное внимание к разработке гиперзвукового оружия, которое, как ожидается, станет доступным в США в 2020-х годах. Такие разработки поддерживаются растущими инвестициями в обеспечение гиперзвуковых исследований Пентагона.

В настоящее время командование космической и противоракетной обороны СВ США SMDC (Space and Missile Defense Command) совместно с Сандийской национальной лабораторией (Sandia National Laboratory, SNL) реализуют программу создания перспективного гиперзвукового оружия AHW (Advanced Hypersonic Weapon), известного также под вторым названием "Альтернативная система для полетов со входом в атмосферу" (Alternate Re-Entry System, ARES).

Гиперзвуковой планирующий аппарат (ГПА) в составе этой системы применяется для доставки к цели обычной боевой части, аналогичной по своей концепции аппарату HTV-2 (Hypersonic Technology Vehicle-2), который совместно разрабатывается Агентством перспективных исследований министерства обороны США DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) и ВВС США. В то же время ГПА может быть интегрирован на разгонный блок меньшей дальности, чем HTV-2, что предусматривает его развертывание на передовой линии - на суше или на море. Он также имеет отличную от HTV-2 конструкцию - коническую, а не клиновидную - и оснащен системой высокоточного наведения для нанесения удара на конечном участке.

Гиперзвуковое оружие AHW разрабатывается в качестве одной из составляющих программы CPGS (Conventional Prompt Global Strike) министерства обороны США, предусматривающей создание технологий осуществления быстрого глобального удара неядерными средствами, которые обеспечили бы поражения приоритетных целей в течение часа.

Начиная с 2006 года, Пентагон постоянно увеличивал финансирование разработки перспективного гиперзвукового оружия AHW сухопутных войск.

 

В ходе первого запуска в ноябре 2011 года аппарат AHW был запущен с Тихоокеанского ракетного испытательного центра (о. Кауаи, Гавайские острова) в зону атолла Кваджалейн, где расположен испытательный полигон СВ. Цель испытаний заключалась в сборе данных по технологиям обеспечения гиперзвукового планирующего полета на большую дальность со входом в атмосферу. В полете оценивались аэродинамические характеристики, система навигации, наведения и управления, технологии системы теплозащиты.

Трехступенчатая ракета-носитель обеспечила выведение планирующего аппарата AHW на расчетную траекторию полета и его отделение от последней ступени ракеты. Аппарат выполнил полет на гиперзвуковой скорости по небаллистической планирующей траектории и менее чем за 30 мин достигнул расчетной зоны падения на атолле Кваджалейн. На всех участках полета проводился сбор телеметрической информации космическими, воздушными, наземными и морскими средствами. Полученные данные используются для моделирования и разработки.

Второй испытательный запуск был проведен на стартовом комплексе Кадьяк, расположенном на одноименном острове у берегов Аляски, в апреле 2014 года. Однако через 4 с после старта специалисты уничтожили аппарат, поскольку внешняя термическая защитная покрышка, предназначенная для регулирования температуры двигателя, создала помехи для блока управления ракеты-носителя. Следующее испытание состоялось на Тихоокеанском ракетном полигоне в конце октября 2017 года с участием уменьшенной версии аппарата, предназначенной для запуска с борта подводной лодки.

На проведение запланированных испытаний AHW в период 2017-2019 годах минобороны США запросило $86 млн в 2016 ф.г., $174 млн - в 2017 ф.г., $197,4 млн в 2018 ф.г., и $263 млн в 2019 ф.г. Наряду с планами по продолжению испытаний последним запросом предусматривается разработка и развертывания системы с применением AHW. В то же время в 2020 ф.г. программа AHW трансформируется в НИОКР ВМС США.

В 2019 ф.г. работа в рамках программы будет включать: производство и тестирование разгонного блока и фюзеляжа ГПА, которые будут использоваться в летных испытаниях; продолжение исследований для последующей разработки перспективной системы с целью анализа стоимости, поражающего действия, аэродинамических и тепловых характеристик; проведение исследований по сбалансированности решений для оценки возможных альтернатив, доступности и комплексной системы.

Между тем агентство DARPA совместно с ВВС США параллельно продолжает разработку высокоскоростного ударного оружия HSSW (high-speed strike weapon). Работа ведется в рамках двух программ - тактической планирующей системы с ускорителем TBG (tactical boost glide) и высокоскоростного оружия с воздушно-реактивным двигателем HAWC (high-speed air-breathing weapon concept). Первую из них реализуют компании Lockheed Martin и Raytheon, вторую - Boeing. Сначала планируется развернуть систему на вооружении ВВС США и в последующем адаптировать для ВМС (в версии с вертикальным стартом).

Хотя основная цель Пентагона состоит в создании гиперзвукового оружия воздушного базирования, в 2017 году агентство DARPA инициировало новую программу "Тактическое гиперзвуковое оружие" (Operational Fires) по разработке и демонстрации гиперзвуковой системы наземного базирования, включающей TBG-технологии.

Пентагон запросил на 2019 ф.г. бюджет в размере $50 млн на разработку и демонстрации гиперзвуковой системы наземного базирования, обеспечивающей разгоняемому ГПА возможность преодолевать ПВО противника и быстро и точно поражать приоритетные цели. Поставленная задача включает разработку: усовершенствованного носителя, способного доставлять различные полезные нагрузки на разную дальность; совместимых мобильных пусковых установок наземного базирования, способных к интеграции с существующей наземной инфраструктурой; системы с определенными характеристиками, необходимыми для развертывания и быстрой передислокации.

Запрос DARPA на 2019 ф.г. составляет $179,5 млн, которые должны пойти на продолжение реализации программы TBG. Цель программы TBG (и HAWC) состоит в том, чтобы увеличить скорость гиперзвукового оружия до числа М=5 и более и обеспечить его планирование к цели. Такое оружие должно быть супержаропрочным, маневрирующим, совершать полет на высотах почти 61000 м и оснащено боевой частью (БЧ) массой 113 кг и габаритами примерно аналогичными УАБ SDB. В рамках программ TBG и HAWC также разрабатываются боеприпасы и система наведения.

Ранее ВВС США и DARPA инициировали в рамках программы CPGS совместный проект под названием FALCON (Force Application and Launch from Continental United States). Он предусматривал разработку носителя, аналогичного БР, и ГПА под названием CAV (common aero vehicle), способного доставлять БЧ в любую точку мира в течение 1-2 часов. CAV - это бездвигательный маневренный ГПА с аэродинамической конструкцией "летающее врыло", который может совершать планирующий полет в атмосфере по небаллистической траектории на гиперзвуковых скоростях.

Министерство обороны США рассчитывает, что исследовательские программы приведут к созданию разнообразного американского гиперзвукового оружия, и планирует консолидировать все работы в этом направлении в рамках "дорожной карты", разрабатываемой для определения плана финансирования.

Как сообщил журналистам 24 апреля заместитель министра обороны США Патрик Шанахан, ему поручено разработать план, который бы с 80-процентной вероятностью оценивал объем испытаний, требуемых к проведению до 2023 года с тем, чтобы обеспечить гиперзвуковое оружие в течение следующего десятилетия. Исходя из этого плана, Пентагон будет составлять пятилетний план финансирования работ, начиная с 2020 ф.г.

 

Российские достижения в области создания гиперзвукового оружия

Россия реализует амбициозную программу разработки гиперзвукового оружия, которая пользуется решительной поддержкой правительства. Это очевидно из ежегодного послания президента РФ Владимира Путина Федеральному Собранию от 1 марта, в котором он раскрыл детали ряда новых стратегических систем, включая гиперзвуковой стратегически комплекс "Авангард", отмечают эксперты Jane’s .

Путин представил эти системы вооружений, включая "Авангард", в контексте системы ПРО США. Утверждая, что США создают систему глобальной ПРО, бесконтрольно наращивают количество противоракет, улучшают их качественные характеристики, формируют новые позиционные районы, Путин считает, что в конечном итоге это может привести к полному обесцениванию российского ядерного потенциала, в связи с чем России должна повысить ударные возможности своих стратегических сил для преодоления ПРОО.

"Авангард", вероятно, представляет собой новое название ранее известного российского проекта 4202, или гиперзвукового планирующего аппарата Ю-71, считают эксперты Jane’s. По словам президента РФ, "Авангард" - проект комплекса стратегического назначения с МБР, оснащенной ГПА, который в России называется планирующий гиперзвуковой крылатый боевой блок (ББ).

ББ способен совершать полет в плотных слоях атмосферы на гиперзвуковой скорости, соответствующей числу М=20, маневрируя по курсу и высоте, преодолевая любую противоракетную оборону. Такие условия полета - плотные слои атмосферы и гиперзвуковая скорость - создают вокруг ББ оболочку из плазмы, которая обуславливает температуру на поверхности аппарата в 2000 град С.

Возможности "Авангарда" были проиллюстрированы представленным в ходе выступления Путина видеороликом, созданным с применением компьютерной графики. Как пояснил президент РФ, демонстрируемый в видеоролике аппарат не настоящий. В то же время, оценивая представленные компьютеризованные кадры, можно понять, что таким будет типовой проект системы с характеристиками "Авангарда". Учитывая историю испытаний Ю-71 становится понятно, что Россия активно продвигается в вопросе разработки гиперзвукового оружия, делает вывод Jane’s .

По своей конструкции ГПА, показанный в компьютерном видеоролике, представляет собой клиновидный планер с конструкцией плавного перехода от крыла к фюзеляжу, часто называемой волнолетом. В рамках демонстрационного видеоролика можно было увидеть отделение планирующей гиперзвуковой крылатой ББ от разгонщика перед маневрирующим подлетом к цели. Также на видеокадрах были различимы четыре поверхности управления, расположенные в хвостовой части аппарата: две - на верхней части фюзеляжа и два фюзеляжных щитка торможения.

Вполне вероятно, что запуск ББ комплекса "Авангард" будет осуществляться с помощью новой российской тяжелой МБР "Сармат", предполагают эксперты Jane’s. 

Однако в своем обращении к Федеральному Собранию Путин заявил, что комплекс совместим с состоящими на вооружении России системами, предположив, что первыми носителями гиперзвуковых планирующих блоков комплекса "Авангард" станут межконтинентальные баллистические ракеты советского производства УР-100Н УТТХ (РС-18А - по договору СНВ; SS-19 Stilett - по классификации НАТО).

По имеющимся оценкам, дальность МБР "Сармат" в 11000 км в совокупности с дальностью Ю-71 в 9900 км позволят обеспечить максимальную дальность нанесения удара, превышающую 20000 км. Ранее деятельность России по разработке перспективного гиперзвукового оружия была сосредоточена вокруг проекта Ю-71/4202. Затем они трансформировались в другие проекты, включая создание второго опытного образца Ю-74, запуск которого был осуществлен в 2016 с российского космодрома Ясный, расположенного на территории позиционного района РВСН "Домбаровский" в Ясненском районе Оренбургской области, и поразил условную цель на испытательном полигоне Кура на Камчатке.

Современная деятельность России в области гиперзвука могли начаться в 2001 году, считают эксперты Jane’s, когда прошли испытания МБР УР-100Н УТТХ, возможно, в составе с планирующим ГПА. Первые испытания объекта Ю-71 в рамках проекта 4202 прошли в 2011 году. До испытаний Ю-74 в апреле 2016 года, было проведено еще несколько тестирований Ю-71.

Китайская программа DF-ZF. По имеющимся на сегодняшний день данным, в Китае реализуется только одна программа создания ГПА, известная под названием DF-ZF. До начала испытаний в 2014 году, программа DF-ZF была в значительной степени засекреченной. Источникам в США удалось отследить испытания, названные ими Wu-14, когда они проходили на полигоне Учжай в провинции Шаньси. Хотя Пекин не раскрывает информацию о проекте, должностные лица в США и России предполагают, что на сегодняшний день прошло семь испытаний китайского Г. По оценкам экспертов, проекту не сопутствовал успех до июня 2015 г. Успехи начались, вероятно, с пятого запуска.

По имеющимся данным, экспериментальный комплекс DF-ZF сочетает характеристики ракеты, выполняющей полет по небаллистической траектории и планирующего аппарата большой дальности. Согласно китайским информационным агентствам, перед выходом на более высокий атмосферный уровень с применением реактивной системы управления (РСУ) типовой комплекс DF-ZF разгоняется почти до орбитальной скорости М=5. Маневрируя, аппарат контролирует скорость, высоту и ориентацию перед выходом на расчетную траекторию.

После седьмого испытательного пуска, состоявшегося в апреле 2016 года, в ноябре 2017 года прошли испытания комплекса DF-ZF в составе с новой китайской БР средней дальности DF-17, способной оснащаться ядерной боеголовкой. В ходе этих испытаний гиперзвуковой аппарат достиг скорости в 11265 км/ч. В последующем в качестве разгонной ступени планируется применять китайскую МБР DF-31 вместо DF-17 с тем, чтобы увеличить дальность гиперзвукового оружия, которая на настоящий момент, по некоторым данным, составляет 2000 км.

Российские эксперты полагают, что серийное производство и развертывание гиперзвукового планирующего аппарата DF-ZF на вооружении Народно-освободительной армии Китая (НОАК) может начаться в 2020 году. Однако результаты и темпы испытаний предполагают, что на это Китаю потребуется еще не менее десятилетия.

Согласно американским разведслужбам, Китай может применять гиперзвуковые системы ПРО в качестве стратегического оружия.

Как говорится в одном из докладов правительства США, Пекин, возможно, ведет также работы в области гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), который планирует применять для нанесения быстрого удара неядерными средствами. Оружие с таким двигателем, запущенное из Южно-Китайского моря, могло бы совершать полет на гиперзвуковых скоростях в верхних слоях атмосферы на высоте примерно 2000 км и обеспечить Китаю господствующее положение в регионе с возможностью преодолевать самые высокотехнологичные системы ПРО.

Индийские разработки

Организация оборонных исследований и разработок министерства обороны Индии DRDO уже более десяти лет занимается созданием гиперзвукового оружия наземного базирования. Наибольших успехов ей удалось достичь в рамках проекта Shourya, тогда как две других программы - BrahMos II K и HSTDV (Hypersonic Technology Demonstrating Vehicle) - продвигаются с большими проблемами.

Разработка тактического гиперзвукового ракетного комплекса класса "земля-земля" Shourya началась в Индии 1990-х годах. Дальность полета ракеты этого комплекса, по некоторым данным, составляет 700 км и может быть увеличена, точностью нанесения удара - 20-30 м. Ракета Shourya может запускаться из пускового контейнера, установленного на мобильной транспортно-заряжающей ПУ 4x4, статической платформе или в шахте.

В контейнерной версии двухступенчатая ракета запускается с помощью газогенератора (ГГ), в котором соответствующая интенсивность горения топлива обеспечивает высокое давление, необходимое для выталкивания ракеты из контейнера.

  • Полет 1-й ступени продолжается в течение 60-90 с и для последующей работы 2-й ступени она сбрасывается с помощью небольшого пиротехнического устройства, которое выступает в роли двигателей управления по тангажу и курсу.
  • Газогенератор и двигатели, разработанные лабораторией высокоэнергетических материалов HEMRL (High Energy Materials Research Laboratory) и лабораторией перспективных систем ASL (Advanced Systems Laboratory) организации DRDO, разгоняют ракету до скорости М=3.
  • Двигатели всех ступеней работают на специально разработанном в рамках программы Shourya твердом топливе, позволяющем достичь гиперзвуковых скоростей. Ракета весит 6,5 т и может нести фугасную БЧ массой почти одну тонну или ядерную боеголовку мощностью 17 кт.
  • Первые наземные испытания ракеты Shourya прошли в 2004 году, а последующие испытательные пуски - в ноябре 2008 года на комплексном испытательном полигоне ITR (Integrated Test Range) в Чандипуре. В ходе этих испытаний была достигнута скорость М=5 и дальность 300 км.

Испытания окончательной конфигурации ракетного комплекса Shourya шахтного базирования состоялись в сентябре 2011 года. Они стали возможны благодаря кольцевому лазерному гироскопу и акселерометру, разработанным и интегрированным "Исследовательским центром "Имарат" (Research Centre Imarat) организации DRDO. Как было заявлено, этот опытный образец имеет улучшенные характеристики, систему навигации и наведения. Благодаря установленному на 1-й ступени специально разработанному гироскопу, повышается маневренность ракеты и точность удара. В ходе испытательных запусков из шахты ракета достигла скорости М=7,5, преодолев расстояние в 700 км на малой высоте при температуре поверхности до 700 груд С.

В министерстве обороны Индии сообщили, что самые последние испытания комплекса Shourya состоялись в августе 2016 года на полигоне ITR. Полет проходил на высоте 40 км, на скорости М=7,5 и на дальность 700 км. Первые 50 м ракета совершала полет по баллистической траектории, а затем перешла на крейсерский гиперзвуковой полет, маневрируя на конечном участке, прежде чем поразить цель, сообщили в министерстве обороны.

На салоне DefExpo 2018 должностные лица сообщили Jane’s, что следующая версия ракеты будет усовершенствована в направлении увеличения дальности. Ее производство будет осваиваться компанией Bharat Dynamics Limited, BDL. Вместе с тем руководство BDL сообщило, что не получало от DRDO каких-либо указаний по данному вопросу. Это предполагает, что процесс модернизации Shourya еще продолжается, но информация организацией DRDO не разглашается.

Параллельно Индия и Россия совместно разрабатывают гиперзвуковую крылатую ракету BrahMos-2 (K) в рамках СП BrahMos Aerospace.

При этом DRDO разрабатывает ГПВРД для этой ракеты. Как сообщили в BrahMos Aerospace, наземные испытания двигателя прошли успешно. Также с помощью России разрабатывается специальное топливо, позволяющее ракете развивать гиперзвуковые скорости. Никакой информации о проекте не разглашается, а на "ДефЭкспо-2018" знакомые с ситуацией источники сообщили Jane’s, что работы находятся на стадии предварительного проектирования и может потребоваться не меньше десятилетия, прежде чем появится реальная ракета BrahMos-2.

Хотя успешность линейки сверхзвуковых ракет BrahMos была доказана в рамках их развертывания на вооружении индийских ВС, в настоящее время "Индийский институт технологий" (Indian Institute of technologies), "Индийский институт естественных науки" (Indian Institute of Sciences) и "Брамос аэроспейс" проводят крупномасштабные исследования по разработке материалов, которые можно было бы применять в составе "БРАМОС-2" для противостояния высоким аэродинамическим и тепловым нагрузкам, связанным с гиперзвуковыми скоростями.

По словам генерального директора и управляющего директора СП BrahMos Aerospace Кумара Мишры, российская ракета "Циркон" и BrahMos-2 имеют унифицированные двигатели и все технологии в области силовой установки, тогда как система наведения, программное обеспечение, планер и СУО разрабатываются отдельно для каждого из изделий.

BrahMos-2 рассчитана на дальность 450 км и крейсерскую скорость М=7. Изначально дальность была зафиксирована на уровне 290 км, так как Россия является участником Режима контроля за ракетными технологиями (РКРТ). Сейчас Индия также присоединилась к РКРТ, но пытается увеличить дальность. Ожидается, что ракета будет производиться в версиях воздушного, наземного и корабельного базирования, а также в конфигурации для запуска с подводной лодки. DRDO планирует инвестировать 250 млн дол на проведение летных испытаний ракеты при скоростях М=5,56 на уровне моря.

Между тем, индийский проект HSTDV, в котором используется ГПВРД для демонстрации автономного устойчивого полета, столкнулся с трудностями проектирования. Технологиями ГПВРД занимается Лаборатория оборонных исследований и разработок DRDL (Defence Research and Development Laboratory) организации DRDO. HSTDV предназначен для полета на скорости М=6 на высоте 30 км в течение 20 с использованием ракеты-носителя. Проектирование базовой конструкции ГПА, включающей планер и пристыкованный двигатель, завершилось в 2005 г. Основную часть аэродинамических испытаний провела авиастроительная компания "Национальные аэрокосмические лаборатории" (National Aerospace Laboratories, NAL), которая входит в Государственный совет по научным и промышленным исследованиям.

В лаборатории NAL прошли испытания уменьшенной модели HSTDV, связанные с воздухозаборником и расширенными условиями аэродинамики. В АДТ было проведено несколько испытаний по переходу сверхзвуковых скоростей в гиперзвуковые посредством сочетания ударной волны и волны расширения.

Между тем лаборатория DRDL специализируется на работах в области материалов, электрических и механических сопряжений и ГПВРД. Первый базовый проект HSTDV был представлен широкой общественности на местной конференции в 2010 г, и на выставке "АэроИндия-2011" в Бангалоре. DRDO планировала построить полномасштабный опытный образец к 2016 г. Однако из-за отсутствия финансирования, выделяемого на исследования в области гиперзвука, ограниченных технологий и оборудования, проект продвигается медленными темпами.


С появлением современных интегрированных систем ПРО, способствующих развитию стратегии преграждения доступа и блокирования отдельной зоны (anti-access/area denial zone, A2/AD), вооруженные силы мира начали исследовать возможности гиперзвукового оружия для противодействия A2/AD и нанесения быстрых региональных или глобальных ударов.

В конце 2000-х годов оборонные программы стали фокусироваться на гиперзвуковом оружии в качестве глобальной ударной системы вооружения. С тех пор военные занимаются поиском все более возрастающих средств в развитие этих технологий, и геополитическая конкуренция в этой области неуклонно растет.

В случае гиперзвукового оружия наземного базирования, особенно запускаемого вне зоны действия ПВО противника, оптимальными и менее рискованными вариантами запуска являются имеющиеся на сегодняшний день штатные пусковые установки - либо мобильные для оружия класса "земля-земля" или "земля-воздух", либо шахтные для нанесения ударов средней или межконтинентальной дальности, считают эксперты Jane’s.

Подробнее на ТАСС

Комментариев еще нет.

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры