dxdt.ru: занимательный интернет-журнал

На сайте корпорации Boeing доступно краткое описание аппарата X-51A, там указаны его размеры и вес (примерно):

Полная длина (вместе с бустером) – 7.6 м.
Сам гиперзвуковой аппарат – 4.26 м.
Переходник: 1.52 м.
Бустер: 1.82 м.

Вес сборки: 1800 кг (это, выходит, вес, взятый за вычетом топлива для самого аппарата – примерно 120 кг этого топлива идут отдельной строкой).

Вообще, даже 300 килограмм, летящие со скоростью около 1500 м/с – это довольно серьёзный снаряд. Но для практических систем масса летательного аппарата (без всяких бустеров) должны быть больше, хотя бы около трёх тонн (учитывая топливо). Гиперзвуковая аэродинамика – штука, предсказуемая с трудом, поэтому простое масштабирование опытного образца до нужных размеров совершенно точно не даст эффекта. А ещё нужно добавить технические проблемы с охлаждением и обеспечением работы двигателя. В общем, большой аппарат будут проектировать отдельно, но, естественно, используя уже имеющиеся результаты экспериментов.

В Штатах (1 мая) провели очередное испытание гиперзвукового летательного аппарата X-51A. Сообщают, что испытание удачное. Это последнее испытание для прототипа X-51A, следом за ним станут исследовать гиперзвуковой полёт при помощи других экспериментальных аппаратов. Напомню, что основная особенность этого направления развития реактивной техники в том, что аппараты имеют воздушно-реактивный двигатель, использующий для питания атмосферный кислород, поступающий через воздухозаборники – это сильно экономит топливо, но и создаёт кучу аэродинамических проблем.

X-51A, согласно отчётам, достиг скорости M=5.1 – как раз общепринятая граница гиперзвукового диапазона. Примем скорость звука равной 330 м/c, тогда получается, что аппарат летел со скоростью около 1600 м/с. То есть, пуля или снаряд уже не догонит, нужна ракета. Но вообще реальные преимущества начинаются со скоростей около M=7 и более – такой аппарат будет иметь для расстояния в 1000 км подлётное время порядка 7 минут, что совпадает, примерно, с временем принятия оперативных решений в типичной системе ПВО.

(Насчёт даты опубликованной фотографии не всё понятно, кстати.)

Я уже писал про программу X-51 раньше, и не раз, так как проекту несколько лет.

Среди основных проблем, связанных со штатовскими новейшими истребителями (F-22, F-35), – малое число ракет, которые можно разместить во внутренних отсеках. (Напомню, что внешняя подвеска увеличивает радиолокационную заметность.) Как побороть проблему? Например, годятся новые компактные ракеты. Раз они занимают меньше места, то и взять их можно больше. Да, понятно, что нужно переделывать системы подвеса, но это другая история.

Компактные ракеты не могут нести мощную боевую часть. Поэтому нужно сконструировать их так, чтобы они поражали цель прямым попаданием. И не просто попаданием, а ударом в уязвимую точку. Это технологически интересное направление развития ракетного вооружения. Можно представить, что перспективные ракеты имеют бортовую базу данных с уязвимыми точками того или иного летательного аппарата. Система распознавания изображений, находящаяся в головке самонаведения, позволяет нужную точку увидеть. Естественно, для наведения используются комбинированные сенсоры. В большинстве своём, современные летательные аппараты весьма непрочны, и уязвимых точек всегда несколько. На борту небольшой ракеты вообще может не быть взрывчатого вещества: если она со скоростью 200-500 м/с ударит, например, в воздухозаборник двигателя истребителя, то самолёт будет тут же полностью выведен из строя (как минимум).

Неясно, как быть с неизвестными летательными аппаратами. Конечно, можно разместить на борту ракеты программу, которая будет строить предположения об уязвимых точках, наблюдая цель. Но это уже совсем фантастика.

Кстати, несколько лет назад я писал про перспективы ракетного вооружения. Кое-что уже сбывается.

Похоже, северокорейская ракета удачно забросила “метеоспутник” на орбиту. То есть, теперь у КНДР имеется технология, позволяющая забросить боеголовку в любую точку Земли.

Как известно, очередная северокорейская ракета уже установлена на стартовой площадке. Осталось только заправить, и – очередная попытка вывода полезной нагрузки на околоземную орбиту. На картинке – заявленная траектория разгона и зоны падения отработавших частей ракеты (источник карты). Кстати, на том же сайте, откуда эта карта, есть данные для загрузки траектории в Google Earth. При помощи этой программы посмотреть на план полёта можно самостоятельно, с разных сторон. Должно быть, занятно.

Старт ожидают в период с 10 по 22 декабря. (Ну, то есть, 21.12.12 как раз попадает в интервал, ага. Впрочем, если ракета отправится “не туда”, то, скорее всего, её смогут перехватить.) Что-то там должно получиться с освоением ближнего космоса у КНДР.

Наверное, главное, что подтверждает неудачный северокорейский старт – всё ещё действует принцип нескольких ключевых технологий, которые необходимы для успешного создания собственной баллистической ракеты большой дальности. То есть, общие прикладные знания, техническая оснастка, даже существенный опыт, пусть из вторых рук, – это всё доступно, но не даёт результата, если не удалось овладеть небольшой магической частью ракетной техники. Впрочем, вряд ли такое положение вещей продержится ещё долго.

Заметьте, космические ракеты на регулярной основе успешно запускают уже больше 50 лет, но до сих пор данная технология не каждому государству доступна. При этом, если говорить о Штатах, то недалёк тот день, когда там коммерческие компании, а не государство, смогут осуществлять регулярную доставку грузов на околоземную орбиту. И это, между прочим, отличный пример того, как в современном мире корпорации соотносятся с государствами.

(Северокорейская ракета “Ынха-3” развалилась в воздухе 13 апреля 2012 года. И, вероятно, развалилась она самостоятельно, без внешнего воздействия. Хотя, кто знает?)

Сообщают, что Boeing продолжает испытывать CHAMP – это ракета, которая, в перспективе, будет в качестве боевой части использовать мощный микроволновый излучатель, выводящий из строя различную электронику. Тема популярная. Хотя подобные боеприпасы конструируются много лет. Преимущество новых реализаций, которых можно ожидать, не в самом наличии “электромагнитного импульса”, и не в том, что ракета “не разрушает взрывом всё вокруг”, а в том, что системы наведения противника можно выводить из строя с большего расстояния, действуя сразу по нескольким целям. То есть, требуются инструменты, создающие хорошо управляемый микроволновый луч, который с борта ракеты поражает цели. Это главное.

Что можно получить в итоге? Нечто вроде “разделяющейся боеголовки”, только в электромагнитном смысле и без прямого контакта с целью. Это эффективно. И это главное. А то, что “нет разрушений от взрыва”, ну этот аспект явно не являлся основным при разработке данной системы. Тем более, что в случае с защищёнными целями, вывести цель из строя взыров едва ли не сложнее, чем при помощи проникающего электромагнитного импульса.

А вот Роскосмос публикует причины отказа при запуске “Прогресса” (то, что проблема в третьей ступени, которая “надстраивается” на королёвскую ещё ракету, понятно было сразу):

Члены комиссии установили причину нештатной работы двигательной установки (ДУ) III-й ступени, которая заключается в нарушении условий функционирования газогенератора ДУ.

Ситуация получается занятная, потому что особо “горячие головы” уже несколько лет назад предсказывали рост рисков по непрерывному обеспечению МКС в связи с тем, что отказываются от шаттлов. И прогноз, выходит, уже сбылся. Теперь NASA ещё более активно продвигает космические грузовики от частных компаний. Та ещё “альтернатива”, кстати, но куда деваться?

Между прочим, то, что ракета-носитель длительное время использовалась для доставки грузов без серьёзных сбоев, свидетельствует скорее о том, что эту ракету можно использовать без отказов. А вовсе не о том, что случившийся отказ не так уж портит картину “в целом” (потому что, мол, если взять по всем стартам, то получается не очень большой процент проблемных пусков).

Перспективные системы противоракетной обороны обсуждаются на dxdt.ru давно. Например, в одной из прошлых записок эффективная ПРО разобрана “по слоям”. Понятно, что без самого первого эшелона, который действует на этапе старта и разгона ракет противника, построить надёжную систему нельзя. При этом технологии, – имеющиеся в наличии, а также и те, создание которых выглядит реальным в обозримом будущем, – позволяют построить первый эшелон только с использованием сверхбыстрых противоракет, в том или ином варианте. (Действительно, огромное число мощных лазеров – это скорее для кинематографа.)

Из схемы с противоракетами вытекает одна ключевая особенность такой ПРО: запуск системы необратим. То есть, если однажды ПРО сработала, даже по ложной причине, то остановить, отменить процесс уже не получится. Должны будут отработать все эшелоны. Почему? А потому, что сам факт выведения элементов первого эшелона на, так сказать, боевые траектории – это уже агрессия. Посудите сами: для того, чтобы даже гиперзвуковые перехватчики имели шанс настичь заметное число стартующих ракет, нужно эти перехватчики успеть доставить поближе к местам дислокации ракет ещё в тот момент, когда пуск только готовится (тут всё решают десять-пятнадцать минут). Очевидно, такая “доставка перехватчиков” есть начало массированного воздушного удара по чужой территории. (Кстати, это уже и не “оборона”, выходит.)

Да, технически, перехватчики можно и отозвать в любой момент. Но такой шаг оправдан только в том случае, если гарантированно известно, что старта ракет не последует – иначе первый эшелон оказывается заранее выведен из строя и действия остальной ПРО, в общем-то, теряют эффективность. А теперь можно вспомнить о том, что массированный налёт перехватчиков – уже более чем достаточное основание для старта тех самых МБР, за которыми перехватчики и прилетели. То есть, необратимость ПРО работает очень логично. И, конечно, строгости ситуации добавляет тот факт, что ПРО, после команды “Пуск”, обязательно должна управляться лишь собственными вычислительными системами, полностью автономно. А компьютер не станет отыгрывать назад. Потому, что у него и “обратных” ходов-то не будет в программах.

А вот кстати, контекст, в котором развиваются идеи противоракетной обороны, – он сложился в 50-х годах прошлого века. И это важный контекст. Во Второй мировой с ПВО сложилось всё очень плохо, противостояние выиграли бомбардировщики: как известно, их налёты наземная ПВО вообще не могла остановить, да и истребители не особенно помогали (особенно ночью). При этом появилось атомное оружие, средством доставки которого также являлась стратегическая бомбардировочная авиация.

Как раз эта угроза и привела к очень быстрому развитию ракетной ПВО, потому что нужно было надёжно прикрыть города от потенциальных налётов небольших групп бомбардировщиков, которые могли иметь катастрофические последствия. Сделать это истребителями – нереально, потому что потребовались бы постоянные дежурства большого числа самолётов в воздухе. Управляемые ракеты “земля-воздух” проблему решили, к середине 50-х.

То есть, ситуацию переломили и возник, как минимум, паритет средств ПВО и бомбардировочной авиации. Бомбардировщики уже не имели шансов просто так прорваться к стратегическим целям, потому что такие цели прикрыли кольца зенитно-ракетных комплексов.

Но параллельно развивалось направление, позволившее в 60-х принять на вооружение межконтинентальные баллистические ракеты. Ракета – не бомбардировщик. Продолжение развития, думаю, понятно. Это и есть контекст современной ПРО.